Электроника как наука

Электроника - это наука, причем очень доступная. Что касается других областей научных исследований, то для проведения любых нетривиальных экспериментов обычно требуется дорогое оборудование. Не так с электроникой. Многие передовые концепции могут быть исследованы с использованием деталей и оборудования на общую сумму менее нескольких сотен долларов США. Это хорошо, потому что практические эксперименты жизненно важны для получения научных знаний по любому предмету.

Когда я начал писать Уроки электрических цепей я намеревался создать учебник, пригодный для вводного использования в колледже. Однако, будучи в основном самоучкой в ​​области электроники, я понимал ценность хорошего учебника для любителей и экспериментаторов, не посещающих какой-либо формальный курс электроники. Многие люди самоотверженно жертвовали свое время и опыт, помогая мне изучать электронику, когда я был моложе, и я намерен отдать должное их служению и любви, отдав миру то, что они дали мне.

Чтобы кто-то изучал такую ​​науку, как электроника, он должен участвовать в практических экспериментах. Знания, почерпнутые только из книг, имеют ограниченное применение, особенно в научных целях. Чтобы мой вклад в общество был полноценным, я должен включить руководство по экспериментированию вместе с текстом (текстами) по теории, чтобы индивидуальное обучение само по себе имело ресурс для руководства своими экспериментальными приключениями.

Формальный лабораторный курс по изучению электроники в колледже требует огромного объема работы для подготовки и обычно должен основываться на определенных частях и оборудовании, чтобы эксперименты были достаточно подробными, а результаты были достаточно точными, чтобы можно было строго сравнивать экспериментальные и теоретические данные. Процесс оценки, сформулированный квалифицированным инструктором, также жизненно важен для обеспечения определенного уровня обучения. Рецензирование (сравнение экспериментальных результатов с работами других) является еще одним важным компонентом лабораторных исследований на уровне колледжа и помогает улучшить качество обучения. Поскольку я не могу соответствовать этим критериям с помощью книги, для меня нецелесообразно представлять здесь полный лабораторный курс. В интересах того, чтобы это руководство по экспериментам было достаточно дешевым для пользователей и практичным для развертывания через Интернет, я вынужден разрабатывать эксперименты на более низком уровне, чем то, что можно было бы ожидать от лабораторного курса в колледже.

Эксперименты в этом томе начинаются с уровня, подходящего для человека, не обладающего знаниями в области электроники, и переходят к более высоким уровням. Они делают упор на качественные знания, а не на количественные, хотя они могут служить шаблонами для более строгих курсовых работ. Если есть часть Уроки по электрическим схемам который останется «незавершенным», вот он:я полностью намерен продолжать добавлять эксперименты до бесконечности чтобы предоставить экспериментатору или любителю массу идей для изучения науки об электронике. В этот том серии книг легче всего внести свой вклад для тех, кто хотел бы помочь мне в предоставлении бесплатной информации людям, изучающим электронику. Не требуется огромных усилий, чтобы описать один или два эксперимента, и я с радостью включу его, если вы пришлете мне его по электронной почте, отдав вам должное за проделанную работу. См. Приложение 2 для получения подробной информации о вкладе в эту книгу.

Выполняя эти эксперименты, не стесняйтесь исследовать, пробуя различные методы построения схем и измерений. Если что-то не работает так, как описано в тексте, не сдавайтесь! Вероятно, это связано с простой проблемой в конструкции (ослабленный провод, неправильная стоимость компонента) или настройкой испытательного оборудования. Самостоятельно решать эти проблемы может быть неприятно, но знания, полученные при самостоятельном устранении неисправностей в цепи, не менее важны, чем знания, полученные в результате правильно функционирующего эксперимента. Это одна из наиболее важных причин, почему экспериментирование так важно для вашего научного образования:реальные проблемы, с которыми вы всегда будете сталкиваться в ходе экспериментов, побуждают вас развивать практические навыки решения проблем.

Во многих из этих экспериментов я предлагаю номера деталей для компонентов марки Radio Shack. Это не одобрение Radio Shack, а просто удобная ссылка на компанию по поставкам электроники, хорошо известную в Северной Америке. Часто компоненты более высокого качества и по более низкой цене можно получить через компании, занимающиеся доставкой по почте, и другие, менее известные компании-поставщики. Я настоятельно рекомендую экспериментаторам приобретать некоторые из более дорогих компонентов, такие как трансформаторы (см. Главу, посвященную переменному току), утилизируя их из выброшенных электрических приборов, как по экономическим, так и по экологическим причинам.

Все эксперименты, показанные в этой книге, разработаны с учетом требований безопасности. Практически невозможно ударить током или иным образом пораниться экспериментами с батарейным питанием или другими цепями с низким напряжением. Однако опасности действительно Существуют постройки чего-либо своими руками. Если в эксперименте уровень опасности выше нормы, я стараюсь обратить внимание читателя на него. Однако, к сожалению, в этом спорном обществе необходимо отказаться от какой-либо ответственности за результаты любого эксперимента, представленного здесь. Ни я, ни какие-либо участники не несут ответственности за травмы, возникшие в результате строительства или использования любого из этих проектов, неправильного обращения с электричеством экспериментатором или любых других небезопасных действий, ведущих к травмам. Выполняйте эти эксперименты на свой страх и риск!