第01章电子学的初级阶段

第01章电子学的初级阶段第一节电学在迷惘中徘徊第二节从苍天取得闪电第三节从摩擦起电到伏特电池第一节电学在迷惘中徘徊电子科学，或简称电子学。电子学是研究电子运动的原理，利用电子运动原理制成的器件，以及利用这些器件所组成的线路和系统。评定电子学进展的方法有3种第一种方法是以电子元器件的更新换代而计。第二种方法是以电磁频谱的开拓来划分。第三种方法是以电子学与其他学科结合和渗透的深度以及电子技术推广应用的广度来判断。摩尔定律摩尔定律是由英特尔（Intel）创始人之一戈登·摩尔（GordonMoore）提出来的。其内容为：当价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。换言之，每一美元所能买到的电脑性能，将每隔18个月翻一倍以上。这一定律揭示了信息技术进步的速度。尽管这种趋势已经持续了超过半个世纪，摩尔定律仍应该被认为是观测或推测，而不是一个物理或自然法。预计定律将持续到至少2015年或2020年。然而，2010年国际半导体技术发展路线图的更新增长已经放缓在2013年年底，之后的时间里晶体管数量密度预计只会每三年翻一番。一、摩擦起电现象二、正电和负电三、泰利斯的错误（内容、启示）四、电学在迷惘中徘徊泰利斯的错误：2500年前当泰利斯发现琥珀摩擦起电现象之后不久，他就仔细地观察和研究天然磁石（即天然磁铁矿石，古代希腊人把这种天然矿石叫做魔石）吸引小铁片的现象。可惜泰利斯把磁石吸住铁屑或小铁片的现象与琥吸引麦秆碎渣现象当作同一回事，并且把他根据观察到的现象，说得头头是道，以致当时没有人怀疑他的这种说法是不正确的。直到1600年，英国有一位名叫吉伯的物理学家大胆地指出了直到泰利斯的错误。泰利斯的错误统治科学界达2100多年。泰利斯的错误的启示：当权威者提出的见解是正确时，那么这种正确的见解将会像蒲公英毛茸茸的种籽，随风飘扬，非常迅速地传播开去，在四方大地上生根发芽。先哲或权威的错误见解或学说却会禁锢人们的思想，以致一般人把谬误当成千真万确的教条予以信奉，这在历史上是不罕见的。泰利斯把电和磁两者完全视作同一码事的错误见解，以君临一切和不容怀疑的姿态统治科学界达2100多年。第一次课结束。思考：如果是你，怎样从苍天取得闪电？第二节从苍天取得闪电一、对雷神的怀疑二、取得闪电的勇士（请你想个取得闪电的方法）三、富兰克林对电学的贡献四、自学成才的杰出科学家--富兰克林本杰明·富兰克林（BenjaminFranklin）（1706-1790）别名班哲明·富兰克林——资本主义精神最完美的代表，十八世纪美国最伟大的科学家和发明家，著名的政治家、外交家、哲学家、文学家和航海家以及美国独立战争的伟大领袖。100美元（1988版，1996版），头像为本杰明·富兰克林。主要成就：用风筝吸引雷电对电进行了探索，领导美国独立战争，参与起草美国《独立宣言》和宪法代表作品《穷查理年鉴》《富兰克林自传》电学贡献富兰克林是探索电学的先驱者之一。他曾经作过著名的“风筝实验”。风筝实验证明了他所提出的“闪电和静电的同一性”的设想。创造的许多专用名词如正电、负电、导电体、电池、充电、放电等成为世界通用的词汇。第一个科学地用正电，负电概念表示电荷性质。并提出了电荷不能创生、也不能消灭的思想，后人在此基础上发现了电荷守恒定律。揭开雷电现象的秘密，制作了避雷针。避雷针的发明不仅可以防止闪电所招致的严重危害，同时也破除了迷信，揭示了自然力的真实性质。其它贡献在数学上，他创造了8次和16次幻方。热学方面，他改良了取暖的炉子，能够节省四分之三的燃料。光学方面，他发明了老年人用的双焦距眼镜，即能看清楚近处又能看清楚远处的事物。他发明了摇椅，改进了路灯。发现了墨西哥湾的海流。制定了新闻传播法。最先绘制暴风雨推移图。最先解释清楚北极光。被称为近代牙科医术之父。最先组织了消防厅。创立了近代的邮信制度。创立了议员的近代选举法。发现了感冒的原因。发明了颗粒肥料。设计出夏天穿的白色亚麻服装，设计了最早的游泳眼镜和蛙蹼。发明玻璃琴。第三节从摩擦起电到伏特电池一、摩擦起电机的改进二、莱顿蓄电瓶的发明（启示）从莱顿瓶的发明过程，我们可以领悟到这样一个事实：历史上许多意义重大的发现或发明，既是那个时代生产力和科学发展的必然趋向，是社会需要的必然产物，也是人们对偶然发现的现象紧紧地攫住并详加探究的结果。从这里我们也可以得知：发现、创造和发明并非专属于学者和专业工作者。在电学发展史上，我们可以看到许许多多像卡那阿斯那样“局外人”的功绩。群众广泛的发现和创造，与专家们的深入探索，两者紧密结合起来，才谱写成许多科学技术发展的新篇章。三、伏特电池的问世伏特电池意大利物理学家伏特所发明的电池

1789年，意大利生物学家伽尔巴尼用铁棒把青蛙吊起来，然后剥去其大腿的皮,再用黄铜丝去接触，发现青蛙就会抽筋。此时，黄铜丝是正极,铁棒是负极，青蛙身体的电解液。接触了以后，发生了电池的能量，因此，放出的电流刺激了青蛙的大腿，但是伽尔巴尼没有注意这个发现，只是认为青蛙体内的电流是因为金属板才放出的。受到伽尔巴尼的“青蛙实验”的启