Одиннадцатый класс
  1. Механика  1.1. Динамика  1.1.1. Движение в одном измерении  1.1.2. Motion in two and three dimensions  1.1.3. Перемещение и Расстояние  1.1.4. Скорость и вектор скорости  1.1.5. Ускорение и замедление  1.1.6. Графический анализ движения  1.1.7. Уравнения движения (расширенные выводы)  1.1.8. Свободное падение и терминальная скорость  1.1.9. Projectile motion  1.1.10. Относительная скорость в одномерном и двумерном пространстве  1.1.11. Motion of a car on an inclined plane  1.2. Dynamics  1.2.1. Законы движения Ньютона и их применения  1.2.2. Инерция и первый закон Ньютона  1.2.3. Force and types of force  1.2.4. Static and kinetic friction  1.2.5. Круговое движение и центростремительное ускорение  1.2.6. Неравномерное круговое движение  1.2.7. Банкинг дорог и кривых  1.2.8. Импульс и момент  1.2.9. Сохранение импульса в одномерной и двумерной пространстве  1.2.10. Применения третьего закона Ньютона  1.3. Работа, Энергия и Мощность  1.3.1. Работа, выполняемая постоянной и переменной силой  1.3.2. Теорема о работе и энергии  1.3.3. Кинетическая и потенциальная энергия  1.3.4. Гравитационная и упругая потенциальная энергия  1.3.5. Сохранение механической энергии  1.3.6. Мощность и мгновенная мощность  1.3.7. Эффективность машин  1.3.8. Работа, выполненная консервативными и неконсервативными силами  1.4. Вращательное движение  1.4.1. Крутящий момент и угловое ускорение  1.4.2. Равновесие вращения  1.4.3. Момент инерции и его применения  1.4.4. Угловой момент и его сохранение  1.4.5. Kinetic energy of rolling motion and rotation  1.4.6. Теорема параллельных и перпендикулярных осей  1.4.7. Динамика вращательного движения
  2. Гравитационная сила  2.1. Универсальное тяготение  2.1.1. Newton's law of universal gravitation  2.1.2. Гравитационное поле и потенциал  2.1.3. Изменение ускорения из-за гравитации  2.1.4. Kepler's laws of planetary motion  2.1.5. Orbital mechanics and satellites  2.1.6. Скорость ухода и орбитальная скорость  2.1.7. Weightlessness and free fall  2.1.8. Gravitational potential energy and energy in orbits  2.1.9. Черные дыры и гравитационное линзирование
  3. Свойства вещества  3.1. Механика жидкости  3.1.1. Плотность и давление в жидкостях  3.1.2. Pascal's theory and applications  3.1.3. Принцип Архимеда и плавучесть  3.1.4. Уравнение Бернулли и его применения  3.1.5. Continuity equation and the Venturi effect  3.1.6. Surface tension and capillarity  3.1.7. Вязкость и закон Пуазейля  3.1.8. Число Рейнольдса и турбулентность  3.2. Упругость и деформация  3.2.1. Hooke's law and the stress-strain relation  3.2.2. Модуль упругости и его применения  3.2.3. Deformation and yield strength of solids
  4. Thermal physics  4.1. Тепло и температура  4.1.1. Thermometric properties and temperature scale  4.1.2. Термическое расширение твердых тел, жидкостей и газов  4.1.3. Система теплообмена  4.1.4. Удельная теплоемкость и калориметрия  4.1.5. Скрытая теплота и фазовый переход  4.2. Кинетическая теория газов  4.2.1. Молекулярная модель газов  4.2.2. Кинетическое объяснение температуры  4.2.3. Уравнение идеального газа и отклонения  4.2.4. Mean free path and Maxwell–Boltzmann distribution  4.3. Законы термодинамики  4.3.1. Нулевой закон и тепловое равновесие  4.3.2. Первый закон и внутренняя энергия  4.3.3. The Second Law and Entropy  4.3.4. Цикл Карно и тепловые двигатели  4.3.5. Холодильники и тепловые насосы
  5. Волны и колебания  5.1. Простое гармоническое движение  5.1.1. Уравнения гармонических колебаний  5.1.2. Энергия в МГД  5.1.3. Damped and forced oscillations  5.1.4. Резонанс и приложения  5.1.5. Pendulum and spring-mass system  5.2. Волновое движение  5.2.1. Типы механических волн  5.2.2. Волновое движение и перенос энергии  5.2.3. Superposition Principle and Standing Waves  5.2.4. Reflection, Refraction and Diffraction  5.2.5. Эффект Доплера в звуке и свете  5.2.6. Pulsations and interference
  6. Electricity and Magnetism  6.1. Электростатика  6.1.1. Электрический заряд и его сохранение  6.1.2. Закон Кулона и его применение  6.1.3. Электрическое поле и электрический поток  6.1.4. Электрический потенциал и потенциальная энергия  6.1.5. Capacitance and Energy Stored in a Capacitor  6.2. Электрический ток  6.2.1. Закон Ома и электрическое сопротивление  6.2.2. Сопротивление и температурная зависимость  6.2.3. Законы Кирхгофа и анализ цепей  6.2.4. Электрическая мощность и эффективность  6.2.5. Combination of resistors  6.3. Magnetism and Electromagnetism  6.3.1. Магнитные поля и их источники  6.3.2. Магнитная сила на движущиеся заряды  6.3.3. Electromagnetic induction  6.3.4. Законы Фарадея и Ленца  6.3.5. Индуктивность и трансформатор  6.3.6. Переменный ток и его применение
  7. Оптика  7.1. Отражение и преломление  7.1.1. Законы отражения и преломления  7.1.2. Зеркала и линзы  7.1.3. Total internal reflection and optical fiber  7.2. Волновая оптика  7.2.1. Интерференция и дифракция  7.2.2. Двойной щелевой эксперимент Юнга  7.2.3. Поляризация света
  8. Modern Physics  8.1.1. Photoelectric effect and Einstein's theory  8.1.2. Двойственность волны и частицы  8.1.3. Heisenberg's uncertainty principle  8.1.4. Эффект Комптона  8.2. Atomic and Nuclear Physics  8.2.1. Атомная модель и уровни энергии  8.2.2. Радиоактивный распад и период полураспада  8.2.3. Ядерное деление и синтез
  9. Электроника и связь  9.1. Semiconductors  9.1.1. pn junction and diode  9.1.2. Транзисторы и логические элементы  9.1.3. Интегральные схемы и их применения  9.2. Communication Systems  9.2.1. Основы аналоговой и цифровой связи  9.2.2. Беспроводная и оптическая связь  9.2.3. Модуляция и демодуляция

Одиннадцатый класс ↓


Электроника и связь


В мире физики "Электроника и связь" - это увлекательная тема, которая исследует, как работают электронные устройства и как функционируют системы связи. Эта область важна для понимания современной технологии. Давайте разберемся в этих понятиях подробно!

Введение в электронику

Электроника — это изучение того, как электроны проходят через материалы для питания различных устройств. Это включает понимание различных компонентов, таких как резисторы, конденсаторы, диоды и транзисторы, которые совместно помогают проектировать и строить электронные схемы.

Примером простой электронной схемы может служить базовая схема, состоящая из батарейки, выключателя и лампочки, соединенных проводами. Когда выключатель замкнут, электроны текут от батарейки через провод, проходят через лампочку (заставляя её светиться) и возвращаются к батарейке.

Схема (ASCII представление):
    
  ,
  |Батарея |----| Выключатель |----| Лампочка |
  ,

Резисторы

Резисторы — это электронные компоненты, которые ограничивают поток электрического тока в цепи. Они важны для управления напряжением и током в электронных устройствах.

Закон Ома, представленный формулой V = IR, устанавливает взаимосвязь между напряжением (V), током (I) и сопротивлением (R).

Пример:

Рассмотрим цепь с 12В батареей и резистором на 6 ом. Применяя закон Ома, мы можем найти ток:

V=IR
12V = I * 6 Ом
I = 12V / 6 Ом
I = 2A (Ампер)

Конденсатор

Конденсаторы временно хранят электрическую энергию и высвобождают её при необходимости. Они необходимы для поддержания стабильности в системах питания и используются во многих электронных устройствах.

Формула для вычисления ёмкости конденсатора:

C = Q / V

Где C — ёмкость, Q — накопленный заряд, и V — напряжение на конденсаторе.

Диод

Диоды позволяют электричеству проходить только в одном направлении. Они часто используются для преобразования переменного тока (AC) в постоянный ток (DC).

Популярный тип диода — светоизлучающий диод (LED). Когда через него проходит ток, он излучает свет. Схема для LED проста:

,
| (LED) |
,

Транзистор

Транзисторы действуют как переключатели или усилители в электронных схемах. Они часто используются для переключения электронных сигналов и мощности. Основные типы транзисторов — это биполярные транзисторы (BJT) и полевые транзисторы (FET).

Системы связи

Системы связи являются неотъемлемой частью современного мира, обеспечивая основу для передачи информации. Это включает изучение передачи сигналов, модуляции и обработки сигналов.

Основные модели связи

Основная модель связи включает передатчик, среду и приемник.

Иллюстрация:

   [Передатчик] ---(Среда)---> [Приемник]
  • Передатчик: Преобразует оригинальное сообщение в сигналы, подходящие для среды.
  • Среда: Канал, через который сигнал идет от передатчика к приемнику. Это могут быть провода, оптоволокно или радиоволны.
  • Приемник: Преобразует сигнал в понятную для конечного пользователя форму.

Модуляция

Модуляция — это процесс изменения несущего сигнала для передачи данных. В системах связи используются различные виды модуляции:

  • Амплитудная модуляция (AM): Амплитуда несущего сигнала изменяется в соответствии с сигналом сообщения.
  • Частотная модуляция (FM): Частота несущего сигнала различается в зависимости от входного сигнала.
  • Фазовая модуляция (PM): Фаза несущего сигнала меняется в соответствии с сигналом сообщения.

Обработка сигналов

Обработка сигналов включает анализ, изменение и синтез сигналов. Эта область охватывает цифровую обработку сигналов (DSP) и аналоговую обработку сигналов.

Пример цифровой обработки сигналов:

Рассмотрим аудиосигнал, зафиксированный микрофоном. Аналоговая аудиоволна преобразуется в цифровые данные с помощью аналого-цифрового преобразователя (ADC) и затем может быть обработана для различных приложений, таких как уменьшение шума или компрессия.

Применение электроники и связи

Системы электроники и связи повсеместны в современной технологической среде, влияя на многие аспекты нашей жизни. Ниже приведены некоторые области, где эти технологии играют жизненно важную роль.

Потребительская электроника

Потребительская электроника, такая как смартфоны, телевизоры и компьютеры, сильно зависят от электронных схем и систем связи для их работы. Эти устройства содержат различные компоненты, такие как микросхемы и транзисторы, для выполнения множества функций: от обработки данных до отображения информации.

Телекоммуникации

Современные телекоммуникационные системы используют сложное электронное оборудование и сложные коммуникационные протоколы для обеспечения голосовой, данных и видеосвязи на большие расстояния. Технологии, такие как мобильные сети, широкополосные соединения и спутниковая связь, являются яркими примерами применения принципов электроники и связи.

Промышленная автоматизация

В промышленном секторе технологии электроники и связи облегчают процессы автоматизации, увеличивая эффективность, продуктивность и безопасность операций. Программируемые логические контроллеры (PLC), датчики и роботизированные системы являются примерами электронных устройств, используемых в автоматизации.

Медицинское оборудование

Медицинская область использует передовые электронные системы и системы связи для разработки сложного медицинского оборудования. Устройства, такие как МРТ-аппараты, мониторы сердцебиения и системы отслеживания пациентов, зависят от этих технологий для обеспечения точной диагностики и лечения.

Заключение

Понимание электроники и связи жизненно важно для понимания работы современной технологии. От изучения базовых электронных компонентов и схем до понимания сложных систем связи, эти концепции формируют основу современных технологических достижений.

Независимо от того, управляете ли вы повседневными электронными устройствами или изучаете передовые технологии связи, знание электроники и связи является незаменимым. По мере развития технологий также будут развиваться приложения и инновации в этой захватывающей области!


Одиннадцатый класс → 9


U
username
0%
завершено в Одиннадцатый класс

← Предыдущий (8.2.3)
Ядерное деление и синтез
Следующий (9.1) →
Semiconductors

Комментарии 



Электроника и связь

https://www.physicsflow.com/g11/9?pfal=ru