Miten sähkötekniikka eroaa elektroniikasta?

Kun puhumme sähkötekniikasta, tarkoitamme useimmiten sähköenergian tuotantoa, muuntamista, siirtoa tai käyttöä. Tässä tapauksessa tarkoitamme perinteisiä laitteita, joita käytetään näiden ongelmien ratkaisemiseen. Tämä tekniikan osa ei liity pelkästään toimintaan, vaan myös laitteiden kehittämiseen ja parantamiseen, sen osien, piirien ja elektronisten komponenttien optimointiin.

Yleisesti ottaen sähkötekniikka on kokonainen tiede, joka tutkii ja lopulta avaa mahdollisuuksia sähkömagneettisten ilmiöiden käytännön toteuttamiseen erilaisissa prosesseissa.

Yli sata vuotta sitten sähkötekniikka erottui fysiikasta melko laajaksi itsenäiseksi tieteeksi, ja nykyään itse sähkötekniikka voidaan jakaa ehdollisesti viiteen osaan:

• valaistuslaitteet,

• tehoelektroniikka,

• voimateollisuus,

• sähkömekaniikka,

• teoreettinen sähkötekniikka (TOE).

Tässä tapauksessa rehellisesti sanottuna on huomattava, että sähköteollisuus itse on pitkään ollut erillinen tiede.

Toisin kuin pienvirtaelektroniikassa (ei tehoa), jonka komponenteille on ominaista pienet mitat, sähkötekniikka kattaa suhteellisen suuret kohteet, kuten: sähkökäytöt, voimalinjat, voimalaitokset, muuntaja-asemat jne.

Elektroniikka puolestaan ​​toimii integroiduilla mikropiireillä ja muilla radioelektronisilla komponenteilla, joissa ei kiinnitetä enemmän huomiota sähköön sinänsä, vaan informaatioon ja suoraan algoritmeihin tiettyjen laitteiden, piirien, käyttäjien vuorovaikutukseen - sähkön kanssa signaalit sähkö- ja magneettikentillä. Myös tietokoneet kuuluvat tässä yhteydessä elektroniikkaan.

Tärkeä vaihe nykyaikaisen sähkötekniikan muodostumiselle oli laajalle levinnyt käyttöönotto 1900-luvun alussa. kolmivaiheiset sähkömoottorit ja monivaiheiset vaihtovirtasiirtojärjestelmät.

Nykyään, kun jännitepylvään luomisesta on kulunut yli kaksisataa vuotta, tunnemme monia sähkömagnetismin lakeja ja käytämme tasa- ja matalataajuisen vaihtovirran lisäksi myös vaihtovirtaa korkeataajuisia ja sykkiviä virtoja, minkä ansiosta avataan ja toteutetaan laajimmat mahdollisuudet siirtää sähkön lisäksi myös tietoa pitkiä matkoja ilman johtoja, jopa kosmisessa mittakaavassa.

Nyt sähkötekniikka ja elektroniikka ovat väistämättä tiiviisti kietoutuneet lähes kaikkialla, vaikka yleisesti hyväksytään, että sähkötekniikka ja elektroniikka ovat täysin eri mittakaavoja.

Elektroniikka itse, erillisenä tieteenä, tutkii varautuneiden hiukkasten, erityisesti elektronien, vuorovaikutusta sähkömagneettisten kenttien kanssa.Esimerkiksi virta johdossa on elektronien liikettä sähkökentän vaikutuksesta.Sähkötekniikassa harvoin mennään sellaisiin yksityiskohtiin.

Samaan aikaan elektroniikka mahdollistaa tarkkojen sähköisten sähkömuuntajien, tiedon siirtoon, vastaanottoon, tallentamiseen ja käsittelyyn tarkoitettujen laitteiden, laitteiden eri tarkoituksiin monien nykyaikaisten teollisuudenalojen luomisen.

Elektroniikan ansiosta radiotekniikassa syntyi ensin modulaatio ja demodulaatio, ja yleensä, jos se ei olisi elektroniikkaa, ei olisi radiota, televisio- ja radiolähetyksiä eikä Internetiä. Elektroniikan alkeellinen perusta syntyi tyhjiöputkille, ja täällä pelkkä sähkötekniikka tuskin riittäisi.

1900-luvun toisella puoliskolla syntyneestä puolijohde- (kiinteästä) mikroelektroniikasta tuli terävä läpimurtokohta mikropiireihin perustuvien tietokonejärjestelmien kehityksessä, lopulta mikroprosessorin ilmestyminen 1970-luvun alussa käynnisti tietokoneiden kehittämisen. Mooren laki, jonka mukaan integroituun kristallipiiriin sijoitettujen transistorien määrä kaksinkertaistuu 24 kuukauden välein.

Nykyään solid-state-elektroniikan ansiosta solukkoviestintä on olemassa ja kehittyy, luodaan erilaisia ​​langattomia laitteita, GPS-navigaattoreita, tabletteja jne. Ja puolijohdemikroelektroniikka itsessään sisältää jo täysin: radioelektroniikan, kulutuselektroniikan, tehoelektroniikan, optoelektroniikan, digitaalinen elektroniikka, audio-videolaitteet, magnetismin fysiikka jne.

Samaan aikaan 2000-luvun alussa puolijohdeelektroniikan evoluutionaalinen miniatyrisointi pysähtyi ja on käytännössä pysähtynyt nyt.Tämä johtuu siitä, että transistoreilla ja muilla elektronisilla komponenteilla saavutetaan mahdollisimman pieni koko kiteen, josta ne silti pystyvät poistamaan Joulen lämpöä.

Mutta vaikka mitat ovat saavuttaneet muutaman nanometrin ja miniatyrisointi on lähestynyt kuumennusrajaa, on periaatteessa silti mahdollista, että elektroniikan evoluution seuraava vaihe on optoelektroniikka, jossa kantajaelementti on fotoni, paljon liikkuvampi, vähemmän inertiaa kuin nykyaikaisen elektroniikan puolijohteiden elektronit ja "reiät"...