Als op een dag de elektriciteit plotseling uitvalt, wordt ons dagelijks leven ontwricht. Elektriciteit is de essentiële energiebron voor alle elektronische apparaten en apparaten, inclusief verlichting, koelkasten, computers en meer. Elektrotechniek is het vakgebied dat deze elektriciteit creëert en verzendt en elektronische apparaten ontwikkelt die er gebruik van maken, waardoor ons leven eenvoudiger en efficiënter wordt. Vooruitgang op het gebied van de elektrotechniek, gecombineerd met andere gebieden zoals elektronica en natuurkunde, zal onze toekomst rooskleuriger en innovatiever maken.
Stel je voor dat op een dag je huis plotseling geen stroom meer heeft en het erg donker is omdat de lichten niet aangaan. Ook de koelkast doet het niet meer, waardoor hij het eten niet meer koud kan houden. Je moet je eten haasten of het naar een koelere plaats verplaatsen voordat het bederft. U kunt uw computer of telefoon niet gebruiken. U zult niet meer met de buitenwereld kunnen communiceren en u zult het internet niet kunnen gebruiken om informatie van de buitenwereld te verkrijgen. Je hebt geen toegang tot een computer en dus ook geen toegang tot documentatiesoftware en opslagmedia zoals USB of externe harde schijven. Je zult alles met de hand op papier moeten schrijven en je zult tonnen papier en boeken met je mee moeten sjouwen. Je hebt geen toegang tot je favoriete tv of radio. U kunt uw oliegestookte ketel niet eens gebruiken. Zelfs als je met olie verwarmt, heeft de ketel elektriciteit nodig om te kunnen werken. Het maximale wat we kunnen doen is water en gas gebruiken. Maar zelfs dan kunnen we ze alleen gebruiken omdat we elektriciteit hebben. Voor het transport van water en gas naar onze huizen is ook elektriciteit nodig. Zonder elektriciteit zouden onze levens verlamd zijn.
Momenteel is elektriciteit onze belangrijkste energiebron, en alle objecten en machines gebruiken elektrische energie om te kunnen functioneren. Het is wat de wereld draaiende houdt, en het is nauw betrokken bij elk aspect van ons leven. Elektriciteit is meer dan alleen een gemak voor het dagelijks leven; het heeft een diepgaande impact op de industrie en de economie. Zonder elektriciteit in het productieproces zouden fabrieken niet draaien en in ziekenhuizen zouden cruciale levensondersteunende apparatuur niet functioneren, wat fataal zou kunnen zijn. Ook in het onderwijs is elektriciteit essentieel. Digitale apparaten en internet zorgen ervoor dat leerlingen kennis kunnen opdoen en dat docenten effectiever les kunnen geven. Zoals u kunt zien, is elektriciteit een essentiële hulpbron voor alle aspecten van de moderne samenleving.
Elektrotechniek is het vakgebied dat zich bezighoudt met alles wat met elektriciteit te maken heeft: het opwekken ervan, het transporteren naar de plaats waar het nodig is, en het ontwikkelen van elektronica die er gebruik van maakt. Omdat elektriciteit onze primaire energiebron is geworden, is elektrotechniek essentieel in elk vakgebied en elke machine. Het is interdisciplinair en heeft een enorme impact op een breder gebied dan de reikwijdte ervan. Elektrotechniek kan worden onderverdeeld in twee hoofdgebieden: systemen en elektronica. Het systeemveld omvat het gebruik van bestaande materialen en het veranderen van hun vorm of structuur om gewenst gedrag uit te voeren, en bestaat uit elektrische energie, communicatie en controle. Bijvoorbeeld het veranderen van de vorm of structuur van een antenne zodat een tv of smartphone uitzendingen en spraak van hogere kwaliteit kan ontvangen. Elektronica daarentegen is de studie van fysische verschijnselen op de schaal van atomen of elektronen om materialen met nieuwe elektrische eigenschappen te creëren, en bestaat uit halfgeleiders en elektrofysica. Een voorbeeld van elektronica is de ontwikkeling van een nieuw materiaal dat licht buigt zodat het object transparant lijkt.
Op het gebied van elektronica is elektrofysica verantwoordelijk voor recente ontwikkelingen op het gebied van smartphones en optische computers. Elektrofysica is de studie van de elektrische eigenschappen en reacties van materialen op atomaire schaal, en hoewel het een tak van de elektrotechniek is, kan het meer als een toegepaste wetenschap dan als een technische wetenschap worden beschouwd. Kortom, elektrofysica is de studie van de oorzaken van elektrische eigenschappen, zoals waarom metalen licht reflecteren en glas licht doorlaat. Als je de fysieke redenen kunt vinden waarom metalen en glazen verschillende eigenschappen hebben op een schaal zo klein als de grootte van een atoom, kun je dit principe gebruiken om transparante elektroden te ontwikkelen, dit zijn metalen die transparant zijn. Bij aanraakpanelen zoals smartphones en tablets zijn vloeibare kristallen transparant zodat het scherm voor ons zichtbaar is, maar ze moeten ook fungeren als elektrisch geleidende elektroden, zoals metalen, om menselijke aanraking te herkennen. Daarom zijn vloeibare kristaltransparante elektroden nodig, en deze behoefte zal toenemen met de huidige trend waarbij de meeste elektronische apparaten aanraakpanelen worden. Dus hoe maak je een transparante elektrode? Denk aan een knoedelhuid. De knoedelhuid is gemaakt van ondoorzichtig bloemdeeg. Wanneer het deeg echter dun wordt uitgerold om de knoedelhuid te vormen, wordt het transparant genoeg om door de knoedel heen te kijken. Dit principe kan ook op metaal worden toegepast, en als je metaal extreem dun maakt, ongeveer twee of drie atomen dik, kan het licht doorlaten. Daarom wordt een dunne metaalfilm bedekt met transparant glas om een transparante elektrode te maken. Momenteel worden transparante elektroden gebruikt in aanraakpanelen, elektronisch papier, zonnecellen en meer, meestal in aanraakpanelen. Onderzoekers werken er echter actief aan om transparante elektroden van betere kwaliteit te maken die elektrisch geleidender en transparanter zijn, tegen lagere kosten en via een eenvoudig proces.
Elektrotechniek is nauw betrokken bij ons leven. Het is niet overdreven om te zeggen dat de wereld wordt aangedreven door elektriciteit, aangezien elk object en apparaat dat we gebruiken elektriciteit gebruikt. Daarom is elektrotechniek op een groot aantal terreinen relevant voor ons leven, en de vooruitgang op het gebied van de elektrotechniek zal ons leven direct veranderen. Onder hen kan elektrofysica leiden tot de snelle ontwikkeling van de elektrotechniek door materialen of composieten te ontwikkelen met nieuwe fysieke eigenschappen die nog nooit eerder hebben bestaan. Daarom moeten we aandacht besteden aan het gebied van de elektrofysica, ook al is het onbekend en onbekend voor ons. We hopen dat de ontwikkeling van elektrotechniek en elektrofysica ons leven ten goede zal veranderen.
