新形勢(shì)下物理電子技術(shù)的應(yīng)用研究

王碩情

（江蘇省贛榆高級(jí)中學(xué)，江蘇 連云港 222100）

物理電子屬于綜合性的交叉學(xué)科，包括近代物理學(xué)、電子學(xué)以及量子電子學(xué)和超導(dǎo)學(xué)。在現(xiàn)代電子技術(shù)工程和信息科技的發(fā)展過程中，物理電子是其應(yīng)用和研究的基礎(chǔ)。在當(dāng)代信息技術(shù)飛速發(fā)展的情況下，促進(jìn)技術(shù)不斷更新的最大動(dòng)力是市場(chǎng)需求，但從當(dāng)前的實(shí)際情況來看，技術(shù)創(chuàng)新和人才培養(yǎng)的速度已與市場(chǎng)需求的更新速度有了不小的差距，這就要求在物理電子的應(yīng)用領(lǐng)域加大創(chuàng)新力度，加快改革步伐已變得十分迫切。在人才培養(yǎng)方面，要與時(shí)俱進(jìn)，教育需與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合。此外，電子技術(shù)人員需具備時(shí)代感和創(chuàng)新意識(shí)。

1 物理電子技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和重要性

目前，我國在物理電子技術(shù)專業(yè)人才的培養(yǎng)方面存在不足之處，專業(yè)性人才匱乏，培養(yǎng)的許多人才理論知識(shí)扎實(shí)但實(shí)際應(yīng)用能力卻不高。此外，在物理電子技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐中，還存在缺乏創(chuàng)新的問題。當(dāng)然，隨著科技的不斷進(jìn)步，物理電子技術(shù)促進(jìn)多學(xué)科不斷發(fā)展，在科技學(xué)術(shù)上已將二級(jí)學(xué)科微電子學(xué)、電磁場(chǎng)技術(shù)、固體電子學(xué)等進(jìn)行了拓展，這有利于促進(jìn)信息通信系統(tǒng)和光學(xué)工程的發(fā)展。這些學(xué)科也已深入到了人們的生活和工作中，無論是在電子產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)方面，還是在通信方面都有應(yīng)用。在物理電子學(xué)所形成的全新領(lǐng)域中，輻照電子學(xué)有利于促進(jìn)軍事電子工程的研究和發(fā)展，對(duì)國防軍事中核安全技術(shù)的研究具有重要的積極作用。因此，從國防安全的角度和人們生活水平的提高方面來看，加強(qiáng)物理電子技術(shù)的應(yīng)用和不斷創(chuàng)新都是今后社會(huì)發(fā)展所需要的。

2 新形勢(shì)下物理電子技術(shù)的應(yīng)用

新形勢(shì)下，物理電子技術(shù)的應(yīng)用范圍在不斷拓寬。部分工業(yè)先進(jìn)的國家目前正處于模式的轉(zhuǎn)變時(shí)期，逐步由“工業(yè)經(jīng)濟(jì)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤靶畔⒔?jīng)濟(jì)”。物理電子技術(shù)則是將傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造并推進(jìn)高新技術(shù)不斷發(fā)展的基礎(chǔ)，可以說是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)的紐帶。近幾年，新型器件的不斷開發(fā)及設(shè)備性能的提高，促進(jìn)了大量高性能電路變流裝置的使用，不僅有利于物理電子學(xué)的發(fā)展進(jìn)步，還對(duì)半導(dǎo)體材料技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)具有重要的影響。所以，物理電子技術(shù)有著非常廣闊的應(yīng)用前景，它的發(fā)展和不斷創(chuàng)新將會(huì)在國民經(jīng)濟(jì)中占有越來越重要的地位。

2.1 在再生能源發(fā)電中的具體應(yīng)用

世界電力能源結(jié)構(gòu)主要以污染嚴(yán)重且有限的化石燃料為主，但隨著科技的進(jìn)步和對(duì)環(huán)境工程的越發(fā)重視，可再生且清潔、干凈的能源也得到了迅猛的發(fā)展，比如太陽能、風(fēng)能、燃料電池、生物質(zhì)能等清潔再生能源。而這些綠色能源不僅能夠再生，還不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，也不受地域的限制，正是因?yàn)樾屡d能源具備這些特點(diǎn)，才能夠得到廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。根據(jù)相關(guān)資料預(yù)測(cè)，到2060年，世界所消耗的電力能源將會(huì)有50%及以上是來自可再生能源的發(fā)電。在風(fēng)力發(fā)電中，變頻調(diào)速技術(shù)及現(xiàn)代電力電子技術(shù)應(yīng)用比較廣泛，且發(fā)展速度持續(xù)加快?，F(xiàn)代風(fēng)電機(jī)組已將機(jī)械制造技術(shù)、微機(jī)控制技術(shù)以及電子技術(shù)和空氣動(dòng)力學(xué)等高科技進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合，而且高科技電力電子技術(shù)已成為了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中非常重要的組成部分。物理電子技術(shù)能有效地對(duì)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行控制，改善電能質(zhì)量。在世界再生能源中，太陽能光伏發(fā)電是一支新生的力量，大功率的太陽能發(fā)電，無論采用并網(wǎng)還是獨(dú)立的系統(tǒng)，都必須運(yùn)用最大功率的逆變器，讓太陽能陣列發(fā)電的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姡@一過程的進(jìn)行就必須運(yùn)用到現(xiàn)代物理電子技術(shù)。

2.2 在電力節(jié)能中的應(yīng)用

在新形勢(shì)的驅(qū)動(dòng)下，電力與現(xiàn)代工業(yè)能源之間的聯(lián)系越發(fā)緊密，而電力正因其利用率高、應(yīng)用范圍廣以及穩(wěn)定和清潔等優(yōu)勢(shì)，在現(xiàn)代工業(yè)各方面都應(yīng)用得非常廣泛，電能也成為了現(xiàn)代工業(yè)的核心動(dòng)力。根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，近年來我國工業(yè)的用電總量增長(zhǎng)迅速，平均每年以15.9%的增速持續(xù)增長(zhǎng)。在許多發(fā)展中國家，工業(yè)用電存在比較嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象，用電效率不高，用電不夠合理。目前，化石能源在世界范圍中將會(huì)逐漸枯竭，而能源問題的解決不僅需要開發(fā)新能源，還需要降低對(duì)電能的消耗，提高電源整體效率。想要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，就必須運(yùn)用現(xiàn)代化物理電子技術(shù)。該技術(shù)能有效提高能源利用效率，不斷優(yōu)化其性能，在很大程度上節(jié)約了原材料，因此，于世界能源安全而言，物理電子技術(shù)發(fā)揮著非常重要的作用。

2.3 在改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用

物理電子技術(shù)不僅是計(jì)算機(jī)與機(jī)電設(shè)備的媒介，還是弱電控制強(qiáng)電的橋梁，為新興產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)微電子技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件。物理電子技術(shù)在傳統(tǒng)工業(yè)行業(yè)的應(yīng)用中，能根據(jù)工業(yè)控制系統(tǒng)將電能轉(zhuǎn)變?yōu)閯趧?dòng)力，有效降低了工人的勞動(dòng)程度，并讓工人脫離了環(huán)境惡劣的工作環(huán)境，讓他們進(jìn)入到現(xiàn)代智能的工作環(huán)境中，在很大程度上節(jié)約了人力資源，有效提高了生產(chǎn)率，解決了企業(yè)環(huán)境問題和安全問題等。

2.4 在家電中的應(yīng)用

物理電子技術(shù)不僅在現(xiàn)代工業(yè)中應(yīng)用廣泛，還給人們生活帶來了很大的便利。物理電子技術(shù)具備的控制功能有效減輕了人們的家務(wù)勞動(dòng)，比如洗衣服，人們只需將要洗的衣物放入到洗衣機(jī)中，洗衣機(jī)就會(huì)根據(jù)人們的需求提供各種功能，只需按下所需功能按鈕就可以了，等衣物自動(dòng)洗好后取出即可；又比如洗碗機(jī)，能非常迅速地將餐具清洗干凈。此外，電力電子變頻技術(shù)能讓家電更為節(jié)能和便捷，變頻空調(diào)等能節(jié)約的電能達(dá)到30%，而且與白熾燈相比，高頻熒光燈效率要高出2～3倍。

3 結(jié)論

物理電子技術(shù)能有效提高現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)效率和人們的生活質(zhì)量，于我國的發(fā)展而言有著非常重要的意義。但我國物理電子技術(shù)創(chuàng)新型人才缺乏，而且該專業(yè)在實(shí)踐教學(xué)體系上仍需不斷完善。物理電子技術(shù)的發(fā)展有助于推動(dòng)我國科技的不斷發(fā)展，所以，我國需要加大對(duì)物理電子技術(shù)的重視程度，將物理電子專業(yè)的理論與實(shí)踐相結(jié)合，并借鑒發(fā)達(dá)國家經(jīng)驗(yàn)，擴(kuò)大我國物理電子技術(shù)的應(yīng)用范圍，有效促進(jìn)物理電子技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。

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