电子学基础入门:从基础概念到实际应用
1. 电子学学习简介
电子学这一领域,对于物理专业的学生而言是重要的课程内容,但具备一定物理和数学基础的非物理专业学生也能很好地理解。我们学习电子学,重点并非在于物理理论本身,虽然会涉及基础物理知识作为铺垫,但核心是电子设备。学习电子学,你将了解那些带有炫酷灯光的“黑匣子”的工作原理,甚至能够自己动手搭建一些设备。你会发现,像计算机这样复杂的机器,其逻辑就如同自行车的齿轮一样清晰。
在电子学中,对参数的精度要求不像物理学那样苛刻,例如使用 10% 的精度甚至 2 倍的系数来确定设备参数通常都是可行的。电子学包含大量细节,不过不必为此感到困扰,随着经验的积累,你会逐渐区分出重要和次要的细节,但仍需做好接纳大量信息的准备。
电子学的学习应从基础开始。尽管掌握一些基本概念和了解设备的工作原理就能在电子学领域取得一定进展,但扎实的电与磁基础知识对于深入理解至关重要。学习电子学课程,也是一个了解每个设备背后重要物理原理的机会,掌握这些原理将有助于你更好地掌握电子学。我们将从基本概念入手,逐步了解设备,进而学习基本电路。
2. 电荷与电势
电荷是物质的一种基本属性,它决定了物质的大部分结构。在电子世界中,电子扮演着核心角色。电子这个词源于希腊语中琥珀的名称,因为古希腊人发现了琥珀的奇特(电)特性。我们日常生活中接触到的一切都包含电子,在干燥的日子里,静电带来的电击让我们直接感受到电子的存在。电子具有质量,大多数情况下表现为点粒子,尽管科学家们试图确定其尺寸,但至今尚未成功。而且,电子有时会表现出波的特性,这使得研究电子的人不仅要了解其运动状态,还要探究其本质。
电子最重要的属性是其电荷。由于