Kỹ thuật điện khác với điện tử như thế nào?

Khi chúng ta nói về kỹ thuật điện, chúng ta thường nghĩ đến việc tạo ra, biến đổi, truyền tải hoặc sử dụng năng lượng điện. Trong trường hợp này, chúng tôi muốn nói đến các thiết bị truyền thống được sử dụng để giải quyết những vấn đề này. Phần công nghệ này không chỉ liên quan đến vận hành mà còn liên quan đến việc phát triển và cải tiến thiết bị, tối ưu hóa các bộ phận, mạch và linh kiện điện tử của thiết bị.

Nói chung, kỹ thuật điện là toàn bộ khoa học nghiên cứu và cuối cùng mở ra cơ hội ứng dụng thực tế các hiện tượng điện từ trong các quy trình khác nhau.

Hơn một trăm năm trước, kỹ thuật điện đã tách khỏi vật lý thành một ngành khoa học độc lập khá rộng rãi và ngày nay, bản thân kỹ thuật điện có thể được chia thành năm phần một cách có điều kiện:

• thiết bị chiếu sáng,

• năng lượng điện,

• ngành công nghiệp điện,

• cơ điện,

• kỹ thuật điện lý thuyết (TOE).

Trong trường hợp này, thành thật mà nói, cần lưu ý rằng bản thân ngành điện từ lâu đã là một ngành khoa học riêng biệt.

Không giống như thiết bị điện tử dòng điện thấp (không có điện), có các thành phần được đặc trưng bởi kích thước nhỏ, kỹ thuật điện bao gồm các đối tượng tương đối lớn, chẳng hạn như: ổ điện, đường dây điện, nhà máy điện, trạm biến áp, v.v.

Mặt khác, điện tử hoạt động trên các vi mạch tích hợp và các thành phần điện tử vô tuyến khác, trong đó người ta không chú ý nhiều hơn đến điện nói chung, mà là thông tin và trực tiếp đến các thuật toán tương tác của một số thiết bị, mạch, người dùng - với điện, với tín hiệu, với điện trường và từ trường. Máy tính trong bối cảnh này cũng thuộc về điện tử.

Một giai đoạn quan trọng cho sự hình thành kỹ thuật điện hiện đại là sự ra đời rộng rãi vào đầu thế kỷ 20. động cơ điện ba pha và hệ thống truyền tải dòng điện xoay chiều nhiều pha.

Ngày nay, khi hơn hai trăm năm đã trôi qua kể từ khi tạo ra cột volta, chúng ta đã biết nhiều định luật về điện từ và không chỉ sử dụng dòng điện xoay chiều trực tiếp và tần số thấp, mà còn cả dòng điện xoay chiều và tần số cao, nhờ đó khả năng rộng lớn nhất được mở ra và hiện thực hóa để truyền không chỉ điện mà còn cả thông tin trên một khoảng cách dài mà không cần dây, thậm chí trên quy mô vũ trụ.

Giờ đây, kỹ thuật điện và điện tử chắc chắn gắn bó chặt chẽ với nhau ở hầu hết mọi nơi, mặc dù người ta thường chấp nhận rằng kỹ thuật điện và điện tử là những thứ có quy mô hoàn toàn khác nhau.

Bản thân điện tử, với tư cách là một ngành khoa học riêng biệt, nghiên cứu sự tương tác của các hạt tích điện, đặc biệt là các điện tử, với trường điện từ.Ví dụ, dòng điện trong dây dẫn là sự chuyển động của các electron dưới tác dụng của điện trường, kỹ thuật điện hiếm khi đi sâu vào chi tiết như vậy.

Trong khi đó, điện tử cho phép tạo ra các bộ chuyển đổi điện tử chính xác, các thiết bị truyền, nhận, lưu trữ và xử lý thông tin, thiết bị cho các mục đích khác nhau của nhiều ngành công nghiệp hiện đại.

Nhờ điện tử, điều chế và giải điều chế lần đầu tiên xuất hiện trong kỹ thuật vô tuyến, và nói chung, nếu không có điện tử, thì sẽ không có đài phát thanh, truyền hình và phát thanh, cũng như Internet. Cơ sở cơ bản của thiết bị điện tử được sinh ra trên các ống chân không, và ở đây chỉ kỹ thuật điện là khó có thể đủ.

Vi điện tử bán dẫn (rắn) xuất hiện vào nửa sau thế kỷ 20 đã trở thành một điểm đột phá mạnh mẽ trong sự phát triển của các hệ thống máy tính dựa trên vi mạch, cuối cùng sự xuất hiện của bộ vi xử lý vào đầu những năm 1970 đã khởi động sự phát triển của máy tính theo định luật Moore, phát biểu rằng số lượng bóng bán dẫn đặt trên một mạch tích hợp tinh thể tăng gấp đôi sau mỗi 24 tháng.

Ngày nay, nhờ có thiết bị điện tử thể rắn, truyền thông di động tồn tại và phát triển, nhiều thiết bị không dây, định vị GPS, máy tính bảng, v.v. được tạo ra. Và bản thân vi điện tử bán dẫn đã bao gồm đầy đủ: điện tử vô tuyến, điện tử tiêu dùng, điện tử công suất, quang điện tử, điện tử kỹ thuật số, thiết bị âm thanh-video, vật lý từ tính, v.v.

Trong khi đó, vào đầu thế kỷ 21, quá trình thu nhỏ tiến hóa của thiết bị điện tử bán dẫn đã dừng lại và thực tế đã dừng lại ngay bây giờ.Điều này là do đạt được kích thước nhỏ nhất có thể của bóng bán dẫn và các thành phần điện tử khác trên tinh thể, nơi chúng vẫn có thể loại bỏ nhiệt Joule.

Nhưng mặc dù kích thước đã đạt đến vài nanomet và quá trình thu nhỏ đã đạt đến giới hạn nhiệt, nhưng về nguyên tắc, vẫn có khả năng giai đoạn tiếp theo trong quá trình phát triển của điện tử sẽ là quang điện tử, trong đó phần tử mang sẽ là một photon, cơ động hơn nhiều. ít quán tính hơn các điện tử và "lỗ trống" của chất bán dẫn của thiết bị điện tử hiện đại...