118,4 тыс подписчиков
⌚ Как компьютеры узнают, что прошла секунда?
👉 В общем-то, принцип работы тут довольно простой. Примерно также время отсчитывают электронные часы и прочие устройства. В основе принципа работы лежит пьезоэлектрический эффект. Он бывает прямой и обратный. Нам интересен именно обратный. Если коротко, то это способность материала изменять форму при прохождении через него электрического тока. Структура ведёт себя столь интересным образом, что меняет геометрию, когда получает электроны (это очень приближенное описание сложного процесса, но для построения модели сойдет).
Такими свойствами обладает и кварц. Это позволяет нам создать кварцевый осциллятор, который колеблется через равные промежутки времени. Осциллятор - это источник колебаний если просто. Напряжение, подаваемое на электроды кристалла, заставляет его изменять форму. Когда напряжение снимается, кристалл генерирует небольшое напряжение, поскольку он упруго возвращается к своей первоначальной форме. Эти импульсы и считает система, используя как метроном.
Каждый компьютер имеет несколько кварцевых генераторов, генерирующих разные импульсы, которые управляют компьютером. Чтобы узнать, когда проходит секунда, вам нужно знать только частоту (то есть количество колебаний в секунду) этого кристалла. Затем вы просто считаете эти колебания.
В современных компьютерах для этого есть специальные микросхемы. Обычно их называют часами реального времени. Эти микросхемы содержат все необходимое для учета времени: осциллятор и счетчик. Они также имеют батарейное питание, поэтому они продолжают работать, даже если компьютер выключен и отключен от источника питания. А вот если батарейка села...
Кстати говоря, есть и ещё один интересный эффект, называемый электрострикция. Он описывает способность любого материала менять форму в электрическом поле. Но об этом расскажу как-нибудь отдельно, поэтому подписывайтесь на проект.
1 минута
21 августа 2023
1752 читали