Het fundamentele principe:bits en transistors

* bits: Digitale gegevens worden fundamenteel weergegeven als een reeks 0s en 1s, bekend als bits.

* transistors: Dit zijn kleine elektrische schakelaars die het hart van het computergeheugen vormen. Ze zijn gebouwd van halfgeleiders (zoals silicium), materialen die een elektrische geleidbaarheid hebben tussen die van een geleider (zoals koper) en een isolator (zoals glas).

Hoe transistors bits opslaan:

* aan/uit status: Een transistor kan in twee staten zijn:"aan" (elektriciteit uitvoeren) of "uit" (geen elektriciteit uitvoeren). Deze toestanden komen overeen met de binaire waarden van 1 en 0.

* Bits vertegenwoordigen: Elke transistor slaat een enkel beetje informatie op. Een "1" wordt weergegeven door de transistor die "aan" is "en een" 0 "wordt vertegenwoordigd door het" uit ".

Soorten opslagapparaten:

* ram (willekeurig toegangsgeheugen): Gebruikt transistoren om gegevens tijdelijk op te slaan terwijl de computer wordt uitgevoerd. Deze transistoren zijn ontworpen om hun staten snel te veranderen.

* harde schijfaandrijvingen (HDDS): Gebruik draaiende magnetische schijven bedekt met een magnetisch materiaal. De richting van het magnetische veld op een klein gebied van de schijf vertegenwoordigt een 0 of een 1.

* Solid State Drives (SSDS): Gebruik arrays van flash -geheugen, die in wezen elektronische transistoren zijn die gegevens kunnen opslaan, zelfs wanneer de stroom is uitgeschakeld. De transistoren behouden een lading die een 0 of 1 vertegenwoordigt.

* Optische opslag (cd's, dvd's, blu-ray): Informatie wordt opgeslagen in de vorm van kuilen (kleine inkepingen) en landen (vlakke gebieden) op een schijf. Een laser leest de gegevens door te detecteren of het licht reflecteert vanuit een put of een land.

de fysica erachter:

* elektromagnetisme: De werking van transistors en harde schijven is sterk afhankelijk van elektromagnetisme. Elektrische stromen genereren magnetische velden en magnetische velden kunnen stromen induceren.

* kwantummechanica: Het gedrag van elektronen in halfgeleiders wordt bepaald door de kwantummechanica, wat verklaart waarom transistoren kunnen worden ingeschakeld en uitgeschakeld.

* Optica: Optische opslag is gebaseerd op de reflectie en verstrooiing van licht.

* thermodynamica: De opslag en het ophalen van gegevens genereren warmte, een gevolg van de wetten van de thermodynamica.

Samenvattend:

Computers slaan digitale gegevens op met behulp van transistors om 0S en 1s weer te geven. Dit wordt bereikt door de elektriciteitsstroom door de transistoren te regelen. De verschillende soorten opslagapparaten gebruiken verschillende fysieke mechanismen om deze binaire waarden op te slaan, allemaal geworteld in de principes van de fysica.