Fisica come fondazione:
* Elettromagnetismo: L'elettronica si basa fortemente sui principi dell'elettromagnetismo. Il movimento degli elettroni, la creazione di campi elettrici e magnetici e le loro interazioni sono fondamentali per come funzionano i circuiti elettronici.
* Meccanica quantistica: Alle scale più piccole, il comportamento degli elettroni è governato dalla meccanica quantistica. Questa teoria spiega fenomeni come il tunneling elettronico e i livelli di energia quantificati nei semiconduttori, che sono cruciali per comprendere i transistor e altri componenti elettronici chiave.
* Scienza dei materiali: La fisica svolge un ruolo vitale nella comprensione delle proprietà dei materiali utilizzati nell'elettronica. Ciò include conduttività, resistività, struttura a banda e interazione di materiali con campi elettromagnetici.
* Termodinamica: La dissipazione del calore e la gestione dell'energia sono aspetti cruciali dell'elettronica. I principi della termodinamica ci aiutano a capire come i dispositivi elettronici generano sistemi di raffreddamento efficienti da calore e progettazione.
elettronica come applicazione:
* Applicazione dei principi di fisica: Gli ingegneri elettronici applicano i principi della fisica per progettare e sviluppare circuiti, dispositivi e sistemi elettronici. Usano questi principi per risolvere problemi pratici e creare nuove tecnologie.
* Building on Physics: I dispositivi elettronici si basano sulla comprensione dei fenomeni fisici. Transistor, diodi, condensatori e altri componenti sono tutte manifestazioni di principi fisici.
* Spingendo i confini: La ricerca elettronica porta spesso a nuove scoperte in fisica. Ad esempio, lo studio della superconduttività in elettronica ha portato a scoperte nella fisica della materia condensata.
Esempi della connessione:
* Semiconductors: Il funzionamento dei semiconduttori, il fondamento dell'elettronica moderna, è spiegato dalla meccanica quantistica e dalla fisica a stato solido.
* diodi a emissione di luce (LED): I LED si basano sui principi della meccanica quantistica e della fisica dei semiconduttori per emettere luce.
* Onde elettromagnetiche: La comunicazione wireless, come le onde radio e il Wi-Fi, utilizza i principi dell'elettromagnetismo.
* Microprocessori: La progettazione e la funzione dei microprocessori si basano sui principi della fisica, incluso il flusso di elettroni nei circuiti e l'interazione dei campi elettromagnetici.
In sintesi:
La fisica fornisce il quadro teorico e la comprensione fondamentale per l'elettronica. Gli ingegneri elettronici applicano questi principi per creare tecnologie del mondo reale, spingendo i confini di entrambi i campi e portando a ulteriori progressi in entrambe le discipline.
