一切原子都由一个带正电的原子核和围绕它运动的若干电子组成。电荷的定向运动形成电流,如金属导线中的电流。利用电场和磁场,能按照需要控制电子的运动(在固体、真空中),从而制造出各种电子仪器和元件,如各种电子管、电子显微镜等。电子的波动性于1927年由晶体衍射实验得到证实。
电荷的终携带者是组成原子的微小电子。在运动的原子中,每个绕原子核运动的电子都带有一个单位的负电荷,而原子核里面的质子带有一个单位的正电荷。正常情况下,在物质中电子和质子的数目是相等的,它们携带的电荷相平衡,物质呈中性。物质在经过摩擦后,要么会失去电子,衡水涡流探伤,留下更多的正电荷(质子比电子多)。要么增加电子,高频焊管在线涡流探伤,获得更多的负电荷(电子比质子多)。这个过程称为摩擦生电。
这标记着真空管科技的快速没落与半导体科技的---。1947年,贝尔实验室的威廉·肖克利、约翰·巴丁和沃尔特·布喇顿工作团队发明了晶体管。这是二十世纪重要的发明之一,凡是电子器具大多都须要用到晶体管。杰克·基尔比于1958年和罗伯特·诺伊斯于1959年分别独立发明集成电路。
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