1.1. Предмет і мета дисципліни

Електротехніка — це область науки і техніки, що використовує електричне і магнітне явища для практичних цілей. Історія розвитку цієї науки займає два сторіччя. Вона почалася після винаходу першого електрохімічного джерела електричної енергії в 1799 р. Саме тоді почалося вивчення властивостей електричного струму, були встановлені основні закони електричних ланцюгів, електричні і магнітні явища почали використовуватися для практичних цілей, були розроблені перші конструкції електричних машин і приладів.

Вона належить до загальноосвітніх дисциплін і функціонально поєднує теоретичні основи та практичну реалізацію принципів побудови і функціонування аналогових та цифрових інтегральних мікросхем, моделювання та проектування основних функціональних блоків та типових пристроїв електронної техніки, яка використовується в сучасних комп'ютерах

Основною метою дисципліни є:

• вивчення теоретичних основ та їх практичного втілення, яки використовуються при побудові сучасної обчислювальної техніки;

• ознайомлення з сучасними методами моделювання, дослідження та проектування основних функціональних блоків та типових пристроїв сучасної електронної техніки;

• оволодіння технологією комп'ютерного моделювання елементної бази комп'ютерів, з використанням сучасних програмних засобів.

1.Загальні поняття електротехніки

1.1. Джерела винекнення електрики

Якщо скляну паличку потерти об шкіру, а паличку із смоли потерти об хутро, то вони набувають властивості притягати легкі тіла, наприклад шматочки паперу або пробки. Ця властивість була виявлена ще в стародавній Греції при натиранні янтарю (вид затверділої смоли), а оскільки по-грецьки янтар називається електроном, то звідси ж відбулися і терміни електрика, електричні заряди.

Явище, при якому тіл набувають властивості притягати інші тіла, називається електризацією. Самі ж тіла в таких випадках називаються наелектризованими, такими, що володіють деякими кількостями електрики, тобто електричними зарядам Такі тіла називають також зарядженими

Досліди з електризацією тіл дозволили встановити наступні положення:

1) Існують два види електричних зарядів: заряди, яких набуває скло при натиранні його об шкіру, прийнято називати позитивними, а заряди, яких набуває смоляна паличка при натиранні її об хутро, —негативними.

2) При електризації тіл завжди одночасно виникають обидва види електричних зарядів і в рівних кількостях.

3) При з'єднанні тіл, що володіють рівними електричними зарядами по величині, але протилежними по знаку, вони взаємно нейтралізують один одного.

4) Наелектризовані тіла взаємодіють один з одним, причому тіла, що володіють однойменними зарядами, відштовхуються, а різнойменними — притягуються.

5) Електричні заряди можуть переходити з одного тіла на інше і переміщатися по деяких тілах, зокрема, по металу.

Звідки ж з'являються електричні заряди і що вони є, в чому суть електризації і чому до електризації тіло не проявляє електричних властивостей в зовнішньому середовищі? Відповідь на це дає так звана електронна теорія будови речовини.

Таким чином, наелектризувати фізичне тіло — це означає створити в нім надлишок або недолік частинок знегативними електричними зарядами, тобто створити надлишок або недолік електронів.

Звідси, електричні заряди — це одна з властивостей елементарних частинок речовини, кількісно визначуване по їх силовій взаємодії. Іншими словами, електричні заряди визначають основні фізичні властивості елементарних частинок речовини. Тому дія електричних зарядів спостерігається практично у всіх явищах природи і виявляється воно у вигляді електричних і магнітних явищ.

Електричні явища характеризуються взаємодією електрично-заряджених частинок на відстані, а магнітні явища — взаємодією рухомих елементарних заряджених частинок. Причому біля рухомих елементарних частинок одночасно спостерігаються як магнітні, так і електричні явища. Це означає, що електричні і магнітні явища нерозривні і представляють дві сторони єдиного фізичного процесу — складного електромагнітного явища.