Appareils et appareils électroniques, origine et développement de l'électronique

Qu'est-ce que l'électronique

L'électronique est un domaine de la science et de la technologie qui englobe l'étude et l'application des phénomènes électroniques et ioniques se produisant dans le vide, les gaz, les liquides, les solides et les plasmas, ainsi qu'à leurs limites.

L'électronique se compose de deux sections principales :

• l'électronique physique, dont l'objet sont les études théoriques et expérimentales des phénomènes électroniques et ioniques, les principes de construction des appareils et installations électroniques, les principes d'obtention, de conversion et de transfert d'énergie électrique à l'aide d'appareils et d'appareils électroniques, le mécanisme d'action du flux d'électrons, d'ions, de quanta et de champs électromagnétiques sur la matière ;

• électronique technique (appliquée), dont le sujet est la théorie et la pratique de l'utilisation d'appareils, appareils, systèmes et installations électroniques dans divers domaines de l'activité humaine - science, industrie, communications, agriculture, construction, transport, etc.

Appareils et appareils électroniques

Les appareils électroniques et les appareils occupent une place centrale dans l'électronique. Ils sont des objets directs ou indirects de recherche en électronique physique et servent d'éléments de base dans les développements d'ingénierie en électronique technique.

Les phénomènes physiques liés au mouvement des électrons, mais non réalisés dans les appareils électroniques (par exemple, les rayons cosmiques, la propagation des ondes radio, etc.), n'appartiennent pas à l'électronique physique, mais aux branches correspondantes de la physique (en particulier, la physique radio ).

De même, les équipements électriques, même contenant des composants électroniques individuels comme auxiliaires, mais généralement non basés sur les propriétés des appareils électroniques, par exemple, un amplificateur de machine électrique, un amplificateur magnétique, mais des oscilloscopes à faisceau d'électrons, des installations à rayons X, des radars, des spectres d'énergie analyseurs de particules etc. — à l'électronique technique (voir — Types d'appareils électroniques, Qu'est-ce que l'électronique de puissance).

L'origine et le développement de l'électronique

La naissance de l'électronique a été précédée par la découverte de l'arc électrique (1802), de la décharge luminescente dans les gaz (1850), des rayons cathodiques (1859), de l'invention de la lampe à incandescence (1873), etc.

Cependant, en tant que domaine scientifique et technologique indépendant, l'électronique a commencé à se développer à la fin du XIXe et au début du XXe siècle après la découverte du rayonnement thermoionique (1883) et du rayonnement photoélectronique (1888) et le développement du tube à faisceau d'électrons (1897). diode à vide (1904), triode à vide (1907), détecteur à cristal (1900 - 1905) (Voir -Histoire, principe de fonctionnement, conception et application des tubes électroniques).

Triode à vide

L'invention de la radio (1895) a stimulé le progrès et a eu une influence décisive sur le développement ultérieur de l'électronique, en particulier dans la période 1913-1920.

Femme écoutant la radio avec des écouteurs (1923)

En 1933 - 1935 a commencé à utiliser dans l'industrie les effets thermiques des courants à haute fréquence pour le chauffage par induction des métaux et alliages et le chauffage capacitif (diélectrique) des diélectriques et des matériaux semi-conducteurs. Pendant la Seconde Guerre mondiale (1939-1945), le radar a joué un rôle important dans le développement de l'électronique.

Les applications d'ingénierie non radio des appareils électroniques se sont développées depuis longtemps sous la forte influence de l'ingénierie radio, à laquelle elles empruntent les éléments, schémas et méthodes de base pour celles-ci.

Le développement ultérieur des applications d'ingénierie radio de l'électronique est allé dans des directions indépendantes, en particulier dans le domaine de la technologie nucléaire (à partir de 1943), de la technologie informatique (à partir de 1949) et de l'automatisation de masse de la production et des processus.

Le premier transistor à semi-conducteur (l'invention du transistor a été qualifiée d'invention la plus importante du XXe siècle)

Depuis le début des années 1950, après l'invention du transistor, l'électronique à semi-conducteur a commencé à prospérer, ce qui a permis de répondre aux exigences accrues de fiabilité, d'efficacité et d'encombrement des appareils électroniques complexes et, en particulier, a permis le développement d'un nouveau section d'électronique théorique et appliquée — microélectronique.

«Radionette» - le premier modèle de radio portable en 1958, produit par le fabricant norvégien Radionette

Le degré de mise en œuvre des équipements électroniques dans divers domaines de l'activité humaine est un critère du progrès technique moderne, car l'électronique peut augmenter considérablement la productivité du travail physique et mental, améliorer les indicateurs économiques de la production et également résoudre des problèmes insolubles par d'autres. moyens.

Les appareils et appareils électroniques sont les principaux éléments de la production automatisée moderne (Automatisation partielle, complète et complexe).

Les avantages des appareils et appareils électroniques

Les appareils et appareils électroniques, par rapport aux appareils mécaniques, électromécaniques, pneumatiques et autres, permettent d'augmenter la vitesse de réponse (en particulier la vitesse de traitement de l'information) de plusieurs ordres de grandeur, ont une sensibilité importante aux petits signaux, offrent une flexibilité et une flexibilité exceptionnelles de blocs fonctionnels séparés, ne contiennent aucune pièce mobile et, en règle générale, ont des dimensions et un poids beaucoup plus petits.

Un quadricoptère est un exemple classique de dispositif mécatronique (les éléments mécaniques, électriques et électroniques sont inextricablement liés dans un seul système)

L'équipement électronique est universel et flexible, car les mêmes appareils (amplificateurs, bascules, générateurs, etc.) peuvent être utilisés pour résoudre différents problèmes dans des domaines complètement différents et les paramètres des blocs et des appareils (amplification, tension de sortie, fréquences de fonctionnement ) , niveaux d'actionnement) sont ajustés dans une large gamme par les moyens les plus simples, ce qui permet le développement et l'utilisation de blocs de construction unifiés, dont la combinaison peut fournir différentes fonctions dans différents domaines d'application.

Classification de l'électronique par domaines d'application des équipements électroniques

L'électronique technique (appliquée) peut être classée selon les domaines d'application des équipements électroniques, en considérant indépendamment l'électronique radio, l'électronique industrielle, les transports, le médical, la géologique, le nucléaire, etc.

Une particularité de l'électronique radio, branche la plus ancienne de l'électronique technique, est l'utilisation d'appareils électroniques d'émission et de réception d'ondes électromagnétiques dans une large gamme de fréquences (radiocommunication, radar, télévision, etc.).

L'électronique industrielle couvre le développement et l'application d'appareils électroniques dans la production industrielle.

Exemples d'appareils électroniques industriels :

Convertisseurs de fréquence

Démarreurs progressifs pour moteurs électriques

Contrôleurs logiques programmables

Contrôleurs photovoltaïques

Panneaux opérateur pour le contrôle des appareils automatisés

Classification des appareils et appareils électroniques

Les appareils et systèmes spécifiques à l'électronique technique peuvent être divisés en trois grandes classes :

• informations destinées à la perception et à la collecte, au traitement et au stockage, à la transmission et à la réception d'informations à des fins de mesure, de contrôle et d'impact sur les processus technologiques ;

• énergie destinée à recevoir, convertir et transmettre de l'énergie électrique;

• technologique, destiné à l'impact direct des flux de particules ou des champs électromagnétiques sur une substance à des fins de traitement mécanique, thermique et autre de matériaux ou de produits.

Toute installation électronique utilisée dans l'industrie combine généralement plusieurs classes d'appareils, mais ces dernières diffèrent par leur structure, les types d'appareils et d'éléments électroniques utilisés et les méthodes de conception.Par conséquent, il est utile de considérer chaque classe d'appareils indépendamment, en mettant l'accent sur les sections pertinentes de l'électronique technique : électronique d'information, électronique de puissance et électronique de processus.

Voir également:

Mécatronique informatique, types et applications des systèmes mécatroniques