新形势下物理电子技术的应用研究

王硕情

（江苏省赣榆高级中学，江苏 连云港 222100）

物理电子属于综合性的交叉学科，包括近代物理学、电子学以及量子电子学和超导学。在现代电子技术工程和信息科技的发展过程中，物理电子是其应用和研究的基础。在当代信息技术飞速发展的情况下，促进技术不断更新的最大动力是市场需求，但从当前的实际情况来看，技术创新和人才培养的速度已与市场需求的更新速度有了不小的差距，这就要求在物理电子的应用领域加大创新力度，加快改革步伐已变得十分迫切。在人才培养方面，要与时俱进，教育需与实践有机结合。此外，电子技术人员需具备时代感和创新意识。

1 物理电子技术的应用现状和重要性

目前，我国在物理电子技术专业人才的培养方面存在不足之处，专业性人才匮乏，培养的许多人才理论知识扎实但实际应用能力却不高。此外，在物理电子技术的应用实践中，还存在缺乏创新的问题。当然，随着科技的不断进步，物理电子技术促进多学科不断发展，在科技学术上已将二级学科微电子学、电磁场技术、固体电子学等进行了拓展，这有利于促进信息通信系统和光学工程的发展。这些学科也已深入到了人们的生活和工作中，无论是在电子产品、网络方面，还是在通信方面都有应用。在物理电子学所形成的全新领域中，辐照电子学有利于促进军事电子工程的研究和发展，对国防军事中核安全技术的研究具有重要的积极作用。因此，从国防安全的角度和人们生活水平的提高方面来看，加强物理电子技术的应用和不断创新都是今后社会发展所需要的。

2 新形势下物理电子技术的应用

新形势下，物理电子技术的应用范围在不断拓宽。部分工业先进的国家目前正处于模式的转变时期，逐步由“工业经济”转变为“信息经济”。物理电子技术则是将传统产业进行改造并推进高新技术不断发展的基础，可以说是传统产业和信息产业的纽带。近几年，新型器件的不断开发及设备性能的提高，促进了大量高性能电路变流装置的使用，不仅有利于物理电子学的发展进步，还对半导体材料技术和自动控制技术等先进技术具有重要的影响。所以，物理电子技术有着非常广阔的应用前景，它的发展和不断创新将会在国民经济中占有越来越重要的地位。

2.1 在再生能源发电中的具体应用

世界电力能源结构主要以污染严重且有限的化石燃料为主，但随着科技的进步和对环境工程的越发重视，可再生且清洁、干净的能源也得到了迅猛的发展，比如太阳能、风能、燃料电池、生物质能等清洁再生能源。而这些绿色能源不仅能够再生，还不会对环境造成污染，也不受地域的限制，正是因为新兴能源具备这些特点，才能够得到广泛的应用和发展。根据相关资料预测，到2060年，世界所消耗的电力能源将会有50%及以上是来自可再生能源的发电。在风力发电中，变频调速技术及现代电力电子技术应用比较广泛，且发展速度持续加快。现代风电机组已将机械制造技术、微机控制技术以及电子技术和空气动力学等高科技进行了有机结合，而且高科技电力电子技术已成为了风力发电系统中非常重要的组成部分。物理电子技术能有效地对风电机组进行控制，改善电能质量。在世界再生能源中，太阳能光伏发电是一支新生的力量，大功率的太阳能发电，无论采用并网还是独立的系统，都必须运用最大功率的逆变器，让太阳能阵列发电的直流电转变为交流电，而这一过程的进行就必须运用到现代物理电子技术。

2.2 在电力节能中的应用

在新形势的驱动下，电力与现代工业能源之间的联系越发紧密，而电力正因其利用率高、应用范围广以及稳定和清洁等优势，在现代工业各方面都应用得非常广泛，电能也成为了现代工业的核心动力。根据有关数据显示，近年来我国工业的用电总量增长迅速，平均每年以15.9%的增速持续增长。在许多发展中国家，工业用电存在比较严重的浪费现象，用电效率不高，用电不够合理。目前，化石能源在世界范围中将会逐渐枯竭，而能源问题的解决不仅需要开发新能源，还需要降低对电能的消耗，提高电源整体效率。想要实现这一目标，就必须运用现代化物理电子技术。该技术能有效提高能源利用效率，不断优化其性能，在很大程度上节约了原材料，因此，于世界能源安全而言，物理电子技术发挥着非常重要的作用。

2.3 在改造传统产业中的应用

物理电子技术不仅是计算机与机电设备的媒介，还是弱电控制强电的桥梁，为新兴产业和传统产业微电子技术的应用创造了基础条件。物理电子技术在传统工业行业的应用中，能根据工业控制系统将电能转变为劳动力，有效降低了工人的劳动程度，并让工人脱离了环境恶劣的工作环境，让他们进入到现代智能的工作环境中，在很大程度上节约了人力资源，有效提高了生产率，解决了企业环境问题和安全问题等。

2.4 在家电中的应用

物理电子技术不仅在现代工业中应用广泛，还给人们生活带来了很大的便利。物理电子技术具备的控制功能有效减轻了人们的家务劳动，比如洗衣服，人们只需将要洗的衣物放入到洗衣机中，洗衣机就会根据人们的需求提供各种功能，只需按下所需功能按钮就可以了，等衣物自动洗好后取出即可；又比如洗碗机，能非常迅速地将餐具清洗干净。此外，电力电子变频技术能让家电更为节能和便捷，变频空调等能节约的电能达到30%，而且与白炽灯相比，高频荧光灯效率要高出2～3倍。

3 结论

物理电子技术能有效提高现代工业的生产效率和人们的生活质量，于我国的发展而言有着非常重要的意义。但我国物理电子技术创新型人才缺乏，而且该专业在实践教学体系上仍需不断完善。物理电子技术的发展有助于推动我国科技的不断发展，所以，我国需要加大对物理电子技术的重视程度，将物理电子专业的理论与实践相结合，并借鉴发达国家经验，扩大我国物理电子技术的应用范围，有效促进物理电子技术的可持续发展。

参考文献：

［1］马杰.物理电子技术专业的现状分析与发展对策［J］.电子世界，2014（01）：21.

［2］周炳琨，谢世钟，罗毅.创新发展中的清华大学物理电子与光电子学科［J］.电子学报，2002（9）：1360-1363.

［3］肖祥专.新形势下提升物理电子应用技术的对策［J］.电子制作，2016（12）：51.