电是什么?从原子结构到导电性

本文深入浅出地解释了电的本质。从原子的玻尔模型出发,作者解释了电子在原子中的排列和行为,并阐述了量子力学中的一些关键概念,例如量子化和泡利不相容原理。文章进一步解释了绝缘体和导体中电子的不同行为,以及电流是如何产生的。作者用通俗易懂的语言,避免了复杂的数学公式和专业术语,使读者能够轻松理解电的基本原理。
阅读更多
本文深入浅出地解释了电的本质。从原子的玻尔模型出发,作者解释了电子在原子中的排列和行为,并阐述了量子力学中的一些关键概念,例如量子化和泡利不相容原理。文章进一步解释了绝缘体和导体中电子的不同行为,以及电流是如何产生的。作者用通俗易懂的语言,避免了复杂的数学公式和专业术语,使读者能够轻松理解电的基本原理。
阅读更多
本文深入浅出地解释了磁场的起源,并非像教科书那样简单地引入“B场”或“H场”。作者巧妙地利用飞船和闪光灯的例子,阐述了相对论中长度收缩的概念,并以此解释了当电子在导线中运动时,为什么会出现磁场。文中指出,对于静止的观察者,电子密度保持不变,但对于与电子同向运动的观察者,则会观察到电子密度降低,正离子密度升高,从而产生一个吸引其靠近导线的净电场,这就是磁场的本质。
阅读更多
本文追溯了计算器从古代算盘、算筹到现代电子计算器的演变历程。从早期的机械计算器,如帕斯卡加法器和莱布尼茨乘法器,到后来的滑尺、手摇计算器和电子计算器,作者以其收藏的众多古董计算器为佐证,详细描述了计算器技术发展的每个阶段,以及每个阶段的关键技术突破和限制。最终,随着显示技术的进步和集成电路的 miniaturization,计算器发展成我们今天习以为常的掌上型计算器,甚至被集成到腕表中。然而,随着智能手机的普及,独立的计算器逐渐淡出了人们的生活。
阅读更多
现代PCB设计中,铜填充(铜覆层)的广泛使用引发了人们的关注。文章探讨了其背后的原因,并非仅仅是为了美观。从最初的8位电脑主板到如今的智能手机,PCB设计发生了巨大变化。铜填充除了提高高速电子设备的信号完整性外,还能减少射频干扰,符合FCC法规。然而,其作用机制与电感和共模扼流圈有关,铜填充通过控制回流路径来降低阻抗,减少信号干扰和辐射。但并非所有情况下都需使用铜填充,对于大多数业余项目而言,无需过度关注。文章最后提醒,在使用高速接口时,需要更谨慎地考虑铜填充的影响,以及潜在的电容增加问题。
阅读更多
作者深入探讨了看似简单的四则运算计算器的UI设计难题。从简单的十个数字键、运算符和等号键出发,作者逐步揭示了设计中隐藏的复杂性:如何处理连续运算、负数输入、隐式等号运算以及历史遗留的“K常数”功能。这些看似微小的细节,却导致了用户体验上的诸多不一致和困惑,凸显了即使是最简单的设备,其UI设计也并非易事。文章以幽默的笔触,结合图表和代码示例,向读者展示了计算器UI设计背后的复杂逻辑和历史演变,引发人们对日常用品背后设计精妙的思考。
阅读更多
一篇科技博客文章调查了一款来自中国的RJ45转USB转换器,该转换器被社交媒体用户声称预装了恶意软件。文章作者通过逆向工程,发现该转换器使用的驱动程序是一个公开的、签名的Realtek RTL8152B芯片的克隆,其附带的闪存芯片用于存储驱动程序,如同一个“软件定义的”CD-ROM。作者最终确定该转换器本身并无恶意,只是设计较为老旧,使用了将驱动程序存储在闪存芯片中的方法。文章以轻松幽默的风格,揭示了网络安全领域中的一些误判和过度解读,并强调了信息安全的重要性,尤其对于关键基础设施和战略性企业而言。
阅读更多
本文介绍了C语言中一些鲜为人知的语法特性,例如利用`typedef`和`asm`关键字实现函数重命名、利用前置参数声明绕过编译器检查,以及利用`for`循环的iterator为函数声明等。作者通过一系列令人匪夷所思的代码示例,展示了C语言的灵活性与复杂性,同时也引发了对C语言标准边界和编译器实现的思考。文章风格幽默风趣,适合对C语言有一定了解的读者阅读。
阅读更多
本文批判了广泛使用但过时的LM741和LM324/LM358运算放大器,并推荐了性能更优、易于使用的现代替代方案,例如Microchip MCP6272、MCP6022以及Texas Instruments OPA2323、TLV3542和OPA2356。文章详细阐述了选择运算放大器时需关注的关键参数,包括电源电压范围、最大输出电流、输入输出电压范围(RRIO)、输入级类型(FET vs. 双极型)、带宽增益积、压摆率以及噪声等,并指出了许多参数在业余爱好者项目中往往被夸大其词。
阅读更多
许多电子学入门教材使用水力学类比解释电路,将电流比作水流,电池比作水泵。然而,作者认为这种类比存在严重缺陷,尤其在解释半导体元件如JFET和MOSFET时,类比模型根本无法解释其特性曲线,反而增加了学习难度。作者建议抛弃这种不准确的类比,从更基础的原理出发学习电子学。
阅读更多
本文介绍了一种巧妙提升光电二极管放大器性能的方法——自举技术。光电二极管的寄生电容会限制其放大快速变化信号的能力。传统跨阻放大器中,该电容会降低带宽。文章通过分析跨阻放大器的工作原理,解释了光电二极管的寄生电容如何影响电路性能。作者介绍了一种利用运算放大器和JFET构建的自举电路,该电路通过保持光电二极管两端电压基本相同,有效消除寄生电容的影响,显著提高带宽。文章还讨论了AC耦合自举电路的变体,并给出了相关公式。
阅读更多
本文深入探讨了运算放大器反馈回路的稳定性问题,特别是在反馈回路中添加电容的影响。作者以通俗易懂的方式解释了环路增益、相移和振荡条件等概念,并通过一个模拟延迟反馈的例子说明了反馈回路如何导致振荡。文章还解释了电容如何通过引入相移而影响稳定性,并提供了一些解决方法,如减小电容、降低环路带宽或选择相位裕度更大的放大器。
阅读更多
文章回顾了计算机内存的发展历程,从最早的机械存储器到电子存储器,涵盖了继电器、真空管、延迟线、磁芯存储器等多种技术。作者详细介绍了每种技术的原理、优缺点以及应用,并指出电子控制的数据存储器的发明是计算机诞生的关键。文章最后展望了磁阻内存 (MRAM) 的未来发展趋势。
阅读更多
本文讨论了电动工具在郊区和农村地区的适用性差异。作者指出,虽然电池驱动的工具在噪音和污染方面具有优势,但在处理大型树木等需要更大功率的任务时,电动工具,特别是链锯,仍无法与汽油工具相媲美。作者通过对比中档汽油链锯和顶级电动链锯的性能,说明了电动链锯在扭矩、切割效率和电池续航方面的不足,并指出电动工具在农村地区的推广仍受限于技术发展。
阅读更多
本文讲述了一位曾在硅谷工作的科技人才,为了追求更高的生活品质,放弃高薪工作,搬到太平洋西北部乡村生活的经历。作者详细描述了乡村生活与城市生活的巨大差异,包括住房成本、基础设施维护、自然灾害应对等方面的挑战,以及远离城市喧嚣、亲近自然的独特体验。
阅读更多
文章认为,尽管大型语言模型的开发者声称致力于提高模型的准确性和实用性,但实际上他们投入大量资源应对网络钓鱼行为,是因为这些行为暴露了模型的缺陷。作者将网络钓鱼比喻为一种科学探索,它揭示了模型的真实能力,并指出模型的成功可能仅仅依赖于对训练数据的记忆,而非真正的推理能力。
阅读更多
本文介绍了模拟信号滤波的基本原理,从电容器的充放电特性开始,逐步解释了低通滤波器的概念。文章以RC电路为例,阐述了其如何通过电阻和电容的相互作用,实现对不同频率信号的衰减。文章还探讨了截止频率的概念,并解释了如何根据需求选择合适的电阻和电容值来设计滤波器。
阅读更多
文章探讨了C语言的奇特语法,展示了如何利用switch语句、goto语句以及GNU扩展等特性,编写出令人困惑但仍然有效的C代码。作者通过一系列示例,揭示了C语言不为人知的语法角落,例如省略switch语句的花括号、在case标签前使用条件语句、以及利用&&运算符获取标签地址等技巧。
阅读更多
本文揭露Spotify平台上充斥着AI生成的音乐,作者通过分析一个名为“Old Gods of Atlantis”乐队的音乐作品,发现其歌词、封面图像、YouTube视频等均存在AI生成的痕迹。作者认为,随着AI音乐生成技术的进步,这种现象将会越来越普遍,用户在不知情的情况下可能会被这些虚假音乐所吸引,并为其付费。
阅读更多
本文介绍了Microchip新推出的AVR Dx系列8位MCU,与传统的ATmega相比,AVR Dx系列拥有更高的性价比,更快的处理速度,以及更低的功耗等优势。文章详细介绍了AVR Dx系列在硬件和软件方面的改进,例如更高的时钟频率、更简单的编程接口、更友好的寄存器操作等,并鼓励开发者尝试使用AVR Dx系列MCU进行开发。
阅读更多
本文作者分享了多年来在网络上发布非商业性内容的经验和感悟。作者认为,即使不为赚钱,网络创作也需要耗费大量时间和精力处理技术问题、应对网络喷子以及面对流量焦虑。作者还指出,网络关注度的随机性和对低质量内容的偏爱会让人抓狂,真正用心创作的内容反而可能无人问津。
阅读更多
本文介绍了频域的概念,以及如何利用离散余弦变换 (DCT) 将图像转换为频域表示。作者通过将猫的频域表示叠加到女人的照片上,展示了如何在频域中隐藏信息。实验结果表明,即使经过 JPEG 压缩,隐藏的猫的图像仍然可以辨认出来。
阅读更多