Маршрутный лист для исследования

Технология. 9 класс. Электроника

Цель: ознакомление с технологиями в области электроники (РАЗДЕЛ «Технологии в области электроники»).

1. Что такое электроны?

Прежде чем рассматривать большинство научных вопросов необходимо представлять, что такое атом и как он устроен. Атомы – это мельчайшие частицы, из которых состоят все окружающие нас тела и мы сами. В переводе на русский язык атом означает "неделимый", но само слов давно потеряло первоначальный смысл. Атом – очень сложная система.

Если провести сравнение, то атом можно уподобить миниатюрной солнечной системе. Как вокруг Солнца вращаются планеты, так и вокруг ядра атома движется ряд частиц с отрицательным электрическим зарядом, называемых электронами. Ядро образовано протонами и нейтронами, оболочка состоит из электронов, и поэтому называется электронным облаком.

Ядро атома любого химического элемента обладает всеми химическими и физическими свойствами данного химического элемента и содержит почти всю массу атома. Электрический заряд ядра положительный.

Электрон – это элементарная частица, то есть частица, которую человек не в состоянии разделить. Электрон – частица, несущая минимальный отрицательный заряд. Конечно название отрицательный – сплошная условность, но мы так привыкли и нам так удобно. Все электроны совершенно одинаковы, независимо от того в состав какого атома они входят. Это самая легкая из электрически заряженных частиц.

Электроны участвуют почти во всех электрических явлениях. В металле часть электронов не связана с атомами и может свободно перемещаться, благодаря чему металлы хорошо проводят электричество, их называют проводниками.

Слово «электрон» в переводе с греческого означает «янтарь».

Еще Фалес Милетский (за 600 лет до н э.) заметил, что, если янтарь сильно потереть о ткань, он начнет притягивать к себе легкие предметы. Довольно долго считалось, что таким свойством обладает только янтарь. Однако то же самое происходит с предметами из пластмассы и других синтетических материалов. Вы легко можете наблюдать это явление с расческой и волосами: после расчесывания расческа начинает притягивать волосы (а сами расчесанные волосы, обратите внимание, начинают отталкиваться друг от друга). В основе описанных явлений лежит явление электричества. Оно заключается во взаимодействии микроскопических частиц, обладающих зарядом - положительным или отрицательным. Частицы, имеющие одинаковый заряд, отталкиваются, а частицы с противоположными зарядами притягиваются.

В атоме электроны притягиваются к ядру, потому что у него положительный заряд за счет заряда протонов, а у электронов — отрицательный. Но, несмотря на эти свойства, электроны с ядром полностью не соединяются, так как находятся в постоянном движении. А сам атом полностью является электрически нейтральным, потому что в атоме число протонов равно количеству электронов.

2. Какие электронные бытовые приборы имеются в вашем доме? Планшет, компьютер, телевизор, микроволновка, холодильник, стиральная машина. Электронные приборы – электроприборы, управление и принцип работы которых основан на принципах электроники и созданы на основе электронных компонентов. Деление представляется достаточно условным, так как практически вся современная техника (микроволновые печи, термопоты, мультиварки…) управляется микроконтроллерами.

3. Как называется электронное устройство беспроводной связи с сетью Интернет?

Роутер (маршрутизатор) предназначен для подключения нескольких устройств (компьютер, ноутбук, смартфон, планшет) к локальной сети с доступом в Интернет. Связь роутера с компьютером осуществляется через Wi-Fi – стандарт беспроводной связи компьютерной техники. Для передачи данных используется радиосвязь на частотах 2,4; 3,6 и 5 ГГц.

ADSL-модем. Если у Вас нет возможности подключить Интернет через локальную сеть, но у Вас есть телефонная линия (проводной телефон), то можно рассчитывать на ADSL технологию. Скорость в этом случае заметно ниже, но вполне комфортная. ADSL (читается «ай-ди-эс-эль») –способ подключения к Интернету по телефонной линии.

USB-модем. Сейчас практически везде есть доступ к мобильной связи. Одно из её преимуществ – возможность доступа к мобильному интернету. Взяв ноутбук и USB-модем в дорогу, Вы всегда будете «онлайн». Можно использовать USB-модем и как альтернативный доступ к Интернету, но обычно стоимость такого доступа заметно выше, а скорость ниже. Выглядит USB-модем как флэшка, но имеет специальный разъем для установки SIM-карты (такой же, как в мобильном телефоне). Как подключить USB-модем: вставляете SIM-карту в USB-модем, подключаете модем в USB-порт, устанавливаете программу от мобильного оператора, запускаете её и пользуетесь Интернетом.

Кабельный модем DOCSIS. Если у Вас есть подключение к кабельному телевидению, то вполне может быть, что с помощью него тоже можно подключиться к Интернету. В этом случае используется специальный стандарт DOCSIS (читается «доксис»). К такому модему подключается антенный кабель, а от модема к компьютеру подключается кабель Ethernet или USB-кабель.

ТЕМА. Электроника

Маршрутный лист для исследования

1. Дайте определение понятия «электроника».

2. Радио и телевидение как предшественники появления электроники.

3. Объясните, что такое микросхема, микропроцессор.

4. В чём отличие цифровой электроники от аналоговой?

5. Дайте определение понятия «микроэлектроника».

6. Каковы области применения электроники?

Электроника – наука о взаимодействии электронов с электромагнитными полями и методах создания электронных приборов и устройств для приёма, передачи, обработки и хранения информации.

Возникновению электроники предшествовало изобретение радио и телевидения. Однако в радиоприёмниках и телевизорах применялись стеклянные электронные лампы, имеющие большие размеры и потребляющие большую мощность. С течением времени начался быстрый процесс миниатюризации (уменьшения размеров) электронных приборов. Лампы были заменены компактными деталями (на основе полупроводниковых материалов): диодами, транзисторами и др. (рис. 125, а), а затем стали применяться микросхемы и микропроцессоры (рис. 125, б-г).

Рис. 125. Электронные компоненты (а); кремниевая пластина с готовыми микросхемами (б); микросхемы и пластмассовых корпусах (в); микропроцессор (г)

Микросхема – это электронное устройство небольших размеров, в котором размещается сложная электронная схема, состоящая из множества деталей: резисторов, конденсаторов, диодов, транзисторов и др., которые выполнены на одном полупроводниковом кристалле (например, кремния, германия и др.) (см. рис. 125, б, в).

Микропроцессор – электронное устройство, отвечающее за выполнение математических, логических операций и операций управления, записанных в машинном коде (см. рис. 125, г).

До 70-х гг. XX в. применялась аналоговая электроника, в которой непрерывный исходный электрический сигнал (например, с микрофона), имеющий определённую частоту, амплитуду и форму, передавался в аналогичном виде на обработку (например, в усилителе) и трансляцию (например, с помощью громкоговорителя). При прохождении сигналов по электрическим цепям они часто искажались, что снижало качество их воспроизведения на выходе.

В 1970-е гг. получила развитие цифровая электроника, в которой исходная информация в виде непрерывного аналогового сигнала преобразуется в специальном устройстве в последовательность цифровых кодов, которые могут без искажений и помех передаваться по телекоммуникационным каналам связи. Появилось цифровое радиовещание и телевидение с высоким качеством звука и изображения, цифровая запись и воспроизведение информации и др.

Развитие электроники привело к появлению сотовой связи и таких устройств, как навигаторы, коммуникаторы, спутниковые телефоны (рис. 126), планшеты и др.

Микроэлектроника – раздел электроники, связанный с изучением и производством электронных компонентов, имеющих размеры несколько микрометров и меньше.

Рис. 126. Навигатор (а); коммуникатор (б); спутниковый телефон (в)

Области применения электроники:

— энергетика, где выработка, транспортировка и потребление электроэнергии управляются электронными устройствами;

— промышленность и сельское хозяйство, где осуществляется электронное управление оборудованием;

— транспорт, где электронные устройства применяются как в транспортных средствах, так и в транспортной инфраструктуре;

— бытовая техника и оргтехника, управляемая средствами микроэлектроники (телевизор, радиоприёмник, телефон, электроплита, принтер, сканер, компьютер и др.);

— физика, химия, биология и другие области науки, применяющие электронные устройства для всевозможных исследований.

***Запоминаем опорные понятия*** Электроника, цифровая электроника, микроэлектроника, микросхема, микропроцессор.

Дополнительный материал

Дата добавления: 2022-07-01; просмотров: 98; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!