基礎としての物理学:
* 電磁気: エレクトロニクスは、電磁気の原則に大きく依存しています。電子の動き、電界と磁場の作成、およびそれらの相互作用は、電子回路の仕組みの基本です。
* 量子力学: 最小のスケールでは、電子の挙動は量子力学によって支配されます。この理論では、電子トンネルや半導体の量子エネルギーレベルなどの現象を説明しています。これは、トランジスタやその他の主要な電子コンポーネントを理解するために重要です。
* 材料科学: 物理学は、電子機器で使用される材料の特性を理解する上で重要な役割を果たします。これには、導電率、抵抗性、バンド構造、および材料と電磁場との相互作用が含まれます。
* 熱力学: 熱散逸とエネルギー管理は、電子機器の重要な側面です。熱力学の原理は、電子デバイスが熱を生成する方法を理解し、効率的な冷却システムを設計するのに役立ちます。
アプリケーションとしての電子機器:
* 物理学の原則の適用: エレクトロニクスエンジニアは、物理学の原則を適用して、電子回路、デバイス、システムを設計および開発します。彼らはこれらの原則を使用して、実際的な問題を解決し、新しいテクノロジーを作成します。
* 物理学の構築: 電子デバイスは、物理現象の理解に基づいて構築されています。トランジスタ、ダイオード、コンデンサ、およびその他のコンポーネントはすべて、物理的原理の現れです。
* 境界のプッシュ: エレクトロニクスの研究は、多くの場合、物理学の新しい発見につながります。たとえば、電子機器の超伝導性の研究は、凝縮物質物理学の突破口につながりました。
接続の例:
* 半導体: 現代の電子機器の基礎である半導体の動作は、量子力学と固体物理学によって説明されています。
* 発光ダイオード(LED): LEDは、量子力学と半導体物理学の原則に依存して光を放出します。
* 電磁波: 無線波やWi-Fiなどのワイヤレス通信は、電磁気の原則を利用しています。
* マイクロプロセッサ: マイクロプロセッサの設計と機能は、回路中の電子の流れや電磁界の相互作用など、物理学の原理に基づいています。
要約:
物理学は、電子機器の理論的枠組みと基本的な理解を提供します。エレクトロニクスエンジニアは、これらの原則を適用して実際のテクノロジーを作成し、両方のフィールドの境界を押し上げ、両方の分野でさらなる進歩につながります。