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電子工程師必備：元器件應用寶典（第3版）

為了解決輝能固態電池的問題，作者胡斌 這樣論述：

從基礎知識起步，系統地介紹了數十大類元器件的知識和數百種元器件應用電路。書中每一種元器件的講解均包括：電路符號信息解說、外形識別方法、型號識別方法、引腳分佈規律及識別方法、引腳極性識別方法、主要特性講解及主要特性曲線、典型應用電路詳解、同功能不同形式電路的分析、質量檢測方法、更換和選配方法、調整和修配方法等。 胡斌，網路昵稱古木，江蘇大學副研究員，長期從事電子技術基礎教學、研究、寫作工作，出版了多種電子技術暢銷圖書，曾經兩次榮獲全國三等獎，一次獲北方十省市一等獎。至今，著作150余本，累計銷售接近200萬冊，擁有數百萬固定讀者群。胡斌老師崇尚人性化寫作——以讀者為本，

減輕讀者閱讀負擔，提高閱讀效率的嶄新寫作方式。通過圖文同頁、圖會說話、表格歸納方式，方便閱讀，消除視覺疲勞，使讀者以*高的效率獲得*大的信息量。寫作的**本書《電子工程師必備——元器件應用寶典》出版以來，連續榮登全國電子電工類暢銷書排行榜前3名，創立了一流的精品圖書品牌形象。 第 1章　元器件學習內容和學習方法 1.1　元器件知識學習內容 1.1.1　電子技術入門學習內容 1.1.2　電子元器件知識的學習內容 1.2　元器件知識學習方法和須知 1.2.1　識別電子元器件 1.2.2　掌握元器件主要特性 1.2.3　元器件是故障檢修關鍵要素 第 2章　電阻器基

礎知識及應用電路 2.1　普通電阻器基礎知識 2.1.1　電阻類元器件種類 2.1.2　部分普通電阻器特點綜述 2.1.3　貼片電阻器簡介 2.1.4　普通電阻器選用原則 2.2　電阻器電路圖形符號及型號命名方法 2.2.1　電阻器電路圖形符號 2.2.2　電阻器的型號命名方法 2.3　電阻器參數和識別方法 2.3.1　電阻器的主要參數 2.3.2　電阻器標稱值色環表示方法 2.3.3　電阻器參數其他表示方法 2.3.4　超低阻值電阻器和Ω電阻器 2.4　電阻器基本工作原理和主要特性 2.4.1　電阻器基本工作原理 2.4.2　普通電阻器主要特性 2.5　電阻

串聯電路和並聯電路 2.5.1　電阻串聯電路 2.5.2　電阻串聯電路故障處理 2.5.3　電阻並聯電路 2.5.4　電阻並聯電路故障處理 2.5.5　電阻串並聯電路 2.6　電阻分壓電路 2.6.1　電阻分壓電路工作原理 2.6.2　電阻分壓電路輸出電壓分析 2.6.3　帶負載電路的電阻分壓電路 2.7　電阻器典型應用電路 2.7.1　直流電壓供給電路 2.7.2　電阻交流信號電壓供給電路 2.7.3　電阻分流電路 2.7.4　電阻限流保護電路 2.7.5　直流電壓電阻降壓電路 2.7.6　電阻隔離電路 2.7.7　電流變化轉換成電壓變化的電阻電路 2.7

.8　交流信號電阻分壓衰減電路和基準電壓電阻分級電路 2.7.9　音量調節限制電阻電路 2.7.10　阻尼電阻電路 2.7.11　電阻消振電路 2.7.12　負反饋電阻電路 2.7.13　恒流錄音電阻電路 2.7.14　上拉電阻電路和下拉電阻電路 2.7.15　泄放電阻電路 2.7.16　啟動電阻電路 2.7.17　取樣電阻電路 2.8　熔斷電阻器基礎知識及應用電路 2.8.1　熔斷電阻器外形特徵和電路圖形符號 2.8.2　熔斷電阻器參數和重要特性 2.8.3　熔斷電阻器應用電路 2.9　網路電阻器基礎知識 2.9.1　網路電阻器外形特徵 2.9.2　網路電阻器

電路圖形符號及識別方法 第3章　敏感電阻器基礎知識及應用電路 3.1　熱敏電阻器基礎知識及應用電路 3.1.1　熱敏電阻器外形特徵和電路圖形符號 3.1.2　熱敏電阻器型號命名方法和主要參數 3.1.3　熱敏電阻器特性 3.1.4　PTC熱敏電阻器開水自動報警電路 3.1.5　PTC熱敏電阻消磁電路 3.1.6　DC/DC變換器中熱敏電阻器應用電路 3.1.7　NTC熱敏電阻器抑制浪湧電路 3.2　壓敏電阻器基礎知識及應用電路 3.2.1　壓敏電阻器外形特徵和電路圖形符號 3.2.2　壓敏電阻器特性 3.2.3　壓敏電阻器型號命名方法和主要參數 3.2.4　壓敏電阻

器浪湧和瞬變防護電路 3.2.5　壓敏電阻器其他應用電路 3.3　光敏電阻器基礎知識及應用電路 3.3.1　光敏電阻器外形特徵和電路圖形符號 3.3.2　光敏電阻器型號命名方法和主要參數 3.3.3　光敏電阻器控制電路 3.3.4　光敏電阻器其他應用電路 3.4　濕敏電阻器基礎知識及應用電路 3.4.1　濕敏電阻器外形特徵和電路圖形符號 3.4.2　濕敏電阻器結構和主要參數 3.4.3　濕敏電阻器應用電路 3.5　氣敏電阻器基礎知識及應用電路 3.5.1　氣敏電阻器外形特徵和電路圖形符號 3.5.2　氣敏電阻器結構和主要參數 3.5.3　氣敏電阻器應用電路 3.6

　磁敏電阻器基礎知識及應用電路 3.6.1　磁敏電阻器外形特徵和電路圖形符號 3.6.2　磁敏電阻器參數和特性 3.6.3　磁敏電阻器應用電路 第4章　可變電阻器和電位器基礎知識及應用電路 4.1　可變電阻器基礎知識 4.1.1　可變電阻器外形特徵和電路圖形符號 4.1.2　可變電阻器工作原理和引腳識別方法 4.2　可變電阻器應用電路 4.2.1　三極管偏置電路中的可變電阻電路 4.2.2　光頭自動功率控制（APC）電路靈敏度調整中的可變電阻電路 4.2.3　身歷聲平衡控制中的可變電阻電路 4.2.4　直流電動機轉速調整中的可變電阻電路 4.2.5　直流電壓微調可變電

阻器電路 4.3　電位器基礎知識 4.3.1　電位器外形特徵及部分電位器特性說明 4.3.2　電位器電路圖形符號、結構和工作原理 4.3.3　幾種常用電位器阻值特性 4.3.4　電位器型號命名方法和主要參數 4.3.5　光敏電位器和磁敏電位器 4.4　電位器構成的音量控制器 4.4.1　單聲道音量控制器 4.4.2　雙聲道音量控制器 4.4.3　電子音量控制器 4.4.4　場效應管音量控制器 4.4.5　級進式電位器構成的音量控制器 4.4.6　數位電位器構成的音量控制器 4.4.7　電腦耳機音量控制器 4.5　電位器構成的音調控制器 4.5.1　RC衰減式高、

低音控制器 4.5.2　RC負反饋式音調控制器 4.5.3　LC串聯諧振圖示音調控制器 4.5.4　積體電路圖示音調控制器 4.5.5　分立元器件圖示音調控制器 4.6　電位器構成的身歷聲平衡控制器 4.6.1　單聯電位器構成的身歷聲平衡控制器 4.6.2　帶抽頭電位器構成的身歷聲平衡控制器 4.6.3　雙聯同軸電位器構成的身歷聲平衡控制器 4.6.4　特殊雙聯同軸電位器構成的身歷聲平衡控制器 4.7　電位器構成的響度控制器 4.7.1　單抽頭式響度控制器 4.7.2　雙抽頭式響度控制器 4.7.3　無抽頭式響度控制器 4.7.4　專設電位器的響度控制器 4.7.

5　獨立的響度控制器 4.7.6　多功能控制器積體電路 4.8　電位器構成的其他電路 4.8.1　對比度控制器 4.8.2　亮度控制器 4.8.3　色飽和度控制器 第5章　電容器類元器件基礎知識 5.1　固定電容器基礎知識 5.1.1　固定電容器外形特徵和電路圖形符號 5.1.2　幾種電容器個性綜述 5.1.3　電容器結構和型號命名方法 5.1.4　電容器主要參數 5.1.5　電容器參數識別方法 5.2　電解電容器基礎知識 5.2.1　電解電容器外形特徵和電路圖形符號 5.2.2　幾種電解電容器個性綜述 5.2.3　電解電容器結構 5.2.4　有極性電解電容器

引腳極性識別 5.3　多層次多角度深度解說鋁電解電容器 5.3.1　工頻電源電路濾波電容器設計參考 5.3.2　開關電源電路濾波電容器 5.3.3　多引腳高頻鋁電解電容器 5.3.4　高分子聚合物固體鋁電解電容器 5.3.5　電容器損耗 5.3.6　電容器ESR 5.3.7　電容器ESL 5.3.8　電容器的漏電流 5.3.9　電容器的絕緣電阻和時間常數 5.3.10　電容器紋波電壓和紋波電流 5.3.11　電容器的Q值 5.3.12　電容器的溫度係數 5.4　微調電容器和可變電容器基礎知識 5.4.1　微調電容器和可變電容器外形特徵 5.4.2　微調電容器結構

和工作原理 5.4.3　可變電容器工作原理 5.4.4　可變電容器型號命名方法 第6章　電容器主要特性及應用電路 6.1　電容器重要特性 6.1.1　電容器直流電源充電和放電特性 6.1.2　電容器交流電源充電和放電特性 6.1.3　電容器儲能特性和容抗特性 6.1.4　電容器兩端電壓不能突變特性 6.1.5　電解電容器主要特性 6.2　電容串聯電路和並聯電路特性 6.2.1　電容串聯電路及主要特性 6.2.2　電容並聯電路及主要特性 6.2.3　電容串並聯電路及主要特性 6.3　電容器典型應用電路 6.3.1　電容降壓電路 6.3.2　電容分壓電路 6.3.

3　典型電容濾波電路 6.3.4　電源濾波電路中的高頻濾波電容電路 6.3.5　電源電路中的電容保護電路分析 6.3.6　安規電容抗高頻干擾電路 6.3.7　退耦電容電路 6.3.8　電容耦合電路 6.3.9　高頻消振電容電路 6.3.10　消除無線電波干擾的電容電路 6.3.11　中和電容電路 6.3.12　實用有極性電解電容並聯電路 6.3.13　有極性電解電容器串聯電路 6.3.14　揚聲器分頻電容電路 6.3.15　溫度補償型電容並聯電路 6.3.16　多隻小電容串並聯電路 6.3.17　發射極旁路電容電路 6.3.18　部分發射極電阻加旁路電容電路 6

.3.19　發射極具有高頻旁路電容電路 6.3.20　發射極接有不同容量旁路電容電路 6.3.21　微控制器積體電路中的電容重定電路分析 6.3.22　靜噪電容電路 6.3.23　加速電容電路 6.3.24　穿心電容電路 6.3.25　交流接地電容電路 6.4　可變電容器和微調電容器應用電路 6.4.1　輸入調諧電路 6.4.2　微調電容電路 6.4.3　可變電容器其他應用電路 6.5　RC電路 6.5.1　RC串聯電路 6.5.2　RC並聯電路 6.5.3　RC串並聯電路 6.5.4　RC消火花電路 6.5.5　話筒電路中的RC低頻雜訊切除電路 6.5.6　

RC錄音高頻補償電路 6.5.7　積分電路 6.5.8　RC去加重電路 6.5.9　微分電路 6.5.10　RC低頻衰減電路 6.5.11　RC低頻提升電路 6.5.12　RC移相電路 6.5.13　負載阻抗補償電路 第7章　電感類元器件基礎知識及應用電路 7.1　電感類元器件基礎知識 7.1.1　電感類元器件外形特徵 7.1.2　電感類元器件電路圖形符號 7.1.3　電感器結構及工作原理 7.1.4　電感器主要參數和識別方法 7.2　電感器主要特性 7.2.1　電感器感抗特性和直流電阻 7.2.2　線圈中的電流不能突變特性 7.3　電感器典型應用電路 7.

3.1　分頻電路中的分頻電感電路 7.3.2　電源電路中的電感濾波電路 7.3.3　共模和差模電感電路 7.3.4　儲能電感電路 7.4　多種專用線圈電路 7.4.1　行線性線圈電路 7.4.2　視頻檢波線圈電路 7.4.3　行振盪線圈電路 7.4.4　偏轉線圈電路 7.5　磁棒天線電路 7.5.1　磁棒天線外形特徵和電路圖形符號 7.5.2　磁棒天線結構和工作原理 7.5.3　磁棒基礎知識 第8章　變壓器基礎知識及應用電路 8.1　變壓器基礎知識 8.1.1　變壓器外形特徵 8.1.2　變壓器結構和工作原理 8.1.3　變壓器常用參數及參數識別方法 8.1

.4 變壓器遮罩 8.2　變壓器主要特性 8.2.1　變壓器主要應用電路綜述 8.2.2　隔離特性 8.2.3　隔直流通交流特性 8.2.4　一次、二次繞組電壓和電流之間的關係 8.2.5　一次和二次繞組之間的阻抗關係 8.2.6 變壓器同名端、松耦合和變壓器遮罩 8.2.7 變壓器緊耦合和松耦合 8.3　電源變壓器應用電路 8.3.1　典型電源變壓器電路 8.3.2　電源變壓器故障綜述 8.3.3　二次抽頭電源變壓器電路 8.3.4　兩組二次繞組電源變壓器電路 8.3.5　具有交流輸入電壓轉換裝置的電源變壓器電路 8.3.6　開關變壓器電路 8.4　其他變壓器

電路 8.4.1　枕形校正變壓器電路 8.4.2　行輸出變壓器電路 8.4.3　音訊輸入變壓器電路 8.4.4　音訊輸出耦合變壓器電路 8.4.5　中頻變壓器耦合電路 8.4.6　線間變壓器電路 8.4.7　變壓器耦合正弦波振盪器電路 8.4.8　實用變壓器耦合振盪器電路 8.4.9　電感三點式正弦波振盪器電路 8.4.10　雙管推挽式振盪器電路 第9章　LC電路和RL電路 9.1　LC諧振電路 9.1.1　LC自由諧振過程 9.1.2　LC並聯諧振電路主要特性 9.1.3　LC串聯諧振電路主要特性 9.2　LC並聯諧振電路和串聯諧振電路 9.2.1　LC並聯

諧振阻波電路 9.2.2　LC並聯諧振選頻電路 9.2.3　LC並聯諧振移相電路 9.2.4　LC串聯諧振吸收電路 9.2.5　串聯諧振高頻提升電路分析 9.2.6　放音磁頭高頻補償電路分析 9.2.7　輸入調諧電路 9.2.8　LC諧振電路小結 9.3　RL移相電路 9.3.1　準備知識 9.3.2　RL超前移相電路 9.3.3　RL滯後移相電路 9.3.4　LC、RL電路特性小結 第 10章　常用二極體基礎知識 10.1　二極體基礎知識 10.1.1　二極體外形特徵和電路圖形符號 10.1.2　二極體型號命名方法 10.1.3　二極體主要參數和引腳極性識別

方法 10.1.4　二極體工作狀態說明 10.2　二極體主要特性 10.2.1　正向特性和反向特性 10.2.2　正向壓降基本不變特性和溫度特性 10.2.3　正向電阻小、反向電阻大特性 10.3　橋堆和紅外發光二極體基礎知識 10.3.1　橋堆基礎知識 10.3.2　高壓矽堆和二極體排 10.3.3　紅外發光二極體基礎知識 10.4　穩壓二極體基礎知識 10.4.1　穩壓二極體種類和外形特徵 10.4.2　穩壓二極體結構和工作原理 10.4.3　穩壓二極體主要參數和主要特性 10.5　變容二極體基礎知識 10.5.1　變容二極體外形特徵和種類 10.5.2　變

容二極體工作原理和主要參數 第 11章　常用二極體應用電路 11.1　二極體整流電路 11.1.1　正極性半波整流電路 11.1.2　負極性半波整流電路 11.1.3　正、負極性半波整流電路 11.1.4　兩組二次繞組的正、負極性半波整流電路 11.1.5　正極性全波整流電路 11.1.6　負極性全波整流電路 11.1.7　正、負極性全波整流電路 11.1.8　正極性橋式整流電路 11.1.9　負極性橋式整流電路 11.1.10　2倍壓整流電路 11.1.11　4種整流電路小結 11.2　二極體其他應用電路 11.2.1　二極體簡易直流穩壓電路 11.2.2　二

極體限幅電路 11.2.3　二極體溫度補償電路 11.2.4　二極體控制電路 11.2.5　二極體開關電路 11.2.6　二極體檢波電路 11.2.7　繼電器驅動電路中的二極體保護電路 11.2.8　續流二極體電路 11.2.9　二極體或門電路 11.2.10　二極體與門電路 11.3　橋堆、穩壓二極體和變容二極體電路 11.3.1　橋堆構成的整流電路 11.3.2　穩壓二極體應用電路 11.3.3　變容二極體應用電路 第 12章　發光二極體基礎知識及應用電路 12.1　發光二極體基礎知識 12.1.1　發光二極體外形特徵和種類 12.1.2　發光二極體參數

12.1.3　發光二極體主要特性 12.1.4　發光二極體引腳極性識別方法 12.1.5　電壓控制型和閃爍型發光二極體 12.2　發光二極體指示燈電路 12.2.1　指示燈電路種類 12.2.2　發光二極體直流電源指示燈電路 12.2.3　發光二極體交流電源指示燈電路 12.2.4　發光二極體按鍵指示燈電路 12.3　LED電平指示器 12.3.1　LED電平指示器種類 12.3.2　多級LED光柱式電平指示器 12.3.3　5級單聲道積體電路LB1403 12.3.4　9級單聲道積體電路LB1409 12.3.5　5級雙聲道積體電路D7666P 12.3.6　功率

電平指示器 12.3.7　調諧電平指示器 12.4　其他形式LED電平指示器 12.4.1　LED光點式電平指示器 12.4.2　動態掃描式LED頻譜式電平指示器 12.4.3　頻壓法LED頻譜式電平指示器 12.4.4　全發光LED頻譜式電平指示器 12.4.5　實用頻譜式電平指示器 12.5　白色發光二極體基礎知識及應用電路 12.5.1　白色LED基礎知識 12.5.2　超高亮LED驅動電路 12.5.3　線性恒流LED驅動積體電路典型應用電路 第 13章　其他13種二極體實用知識及應用電路 13.1　肖特基二極體基礎知識及應用電路 13.1.1　肖特基二極體

外形特徵和應用說明 13.1.2　肖特基二極體結構和內電路 13.1.3　肖特基二極體特性曲線和應用電路 13.2　快恢復二極體和超快恢復二極體基礎知識及應用電路 13.2.1　快恢復二極體和超快恢復二極體外形特徵及特點 13.2.2　快恢復二極體和超快恢復二極體應用電路 13.3　恒流二極體基礎知識及應用電路 13.3.1　恒流二極體外形特徵和主要特性 13.3.2　恒流二極體應用電路 13.4　瞬態電壓抑制二極體基礎知識及應用電路 13.4.1　瞬態電壓抑制二極體外形特徵和與穩壓二極體的特性比較 13.4.2　瞬態電壓抑制二極體主要特性和應用電路 13.5　雙向觸發

二極體基礎知識及應用電路 13.5.1　雙向觸發二極體外形特徵和主要特性 13.5.2　雙向觸發二極體應用電路 13.6　變阻二極體基礎知識及應用電路 13.6.1　變阻二極體基礎知識 13.6.2　變阻二極體應用電路 13.7　其他7種二極體基礎知識綜述 第 14章　三極管基礎知識和直流電路 14.1　三極管基礎知識 14.1.1　三極管種類和外形特徵 14.1.2　三極管電路圖形符號 14.1.3　三極管型號命名方法 14.1.4　三極管結構和基本工作原理 14.1.5　三極管3種工作狀態說明 14.1.6　三極管各電極電壓與電流之間的關係 14.1.7　三極

管主要參數 14.1.8　三極管封裝形式 14.1.9　用萬用表分辨三極管的方法 14.2　三極管主要特性 14.2.1　三極管電流放大和控制特性 14.2.2　三極管集電極與發射極之間內阻可控和開關特性 14.2.3　發射極電壓跟隨基極電壓特性和輸入、輸出特性 14.3　三極管直流電路 14.3.1　三極管電路分析方法 14.3.2　三極管靜態電流作用及其影響 14.4　三大類三極管偏置電路 14.4.1　三極管固定式偏置電路 14.4.2　三極管分壓式偏置電路 14.4.3　三極管集電極-基極負反饋式偏置電路 14.5　三極管集電極直流電路 14.5.1　三極

管集電極直流電路特點和分析方法 14.5.2　常見的集電極直流電路 14.5.3　變形的集電極直流電路 14.6　三極管發射極直流電路 14.6.1　常見的三極管發射極直流電路 14.6.2　其他3種發射極直流電路 第 15章　3種基本的單級放大器 15.1　共發射極放大器 15.1.1　直流和交流電路分析 15.1.2　共發射極放大器中元器件作用的分析 15.1.3　共發射極放大器主要特性 15.2　共集電極放大器 15.2.1　共集電極單級放大器電路特徵和直流電路分析 15.2.2　共集電極放大器交流電路和發射極電阻分析 15.2.3　共集電極放大器主要特性

15.3　共基極放大器 15.3.1　共基極放大器直流電路 15.3.2　共基極放大器交流電路及元器件作用分析 15.3.3　共基極放大器主要特性 15.4　3種類型的單級放大器小結 15.4.1　3種類型放大器綜述 15.4.2　3種類型放大器的判斷方法 第 16章　積體電路基礎知識 16.1　積體電路基礎知識ABC 16.1.1　積體電路應用電路的識圖方法 16.1.2　積體電路的外形特徵和圖形符號 16.1.3　積體電路的分類 16.1.4　積體電路的特點 16.2　積體電路的型號命名方法和各類實用資料的使用說明 16.2.1　國內外積體電路的型號命名方法

16.2.2　有關積體電路引腳作用的資料說明 16.2.3　有關積體電路內電路方框圖和內電路的資料說明 16.2.4　有關積體電路引腳直流工作電壓的資料說明 16.2.5　有關引腳對地電阻值的資料說明 16.2.6　有關引腳信號波形的資料說明 16.2.7　幾種常見的積體電路封裝形式說明 16.2.8　積體電路SC1308L資料完整解讀 第 17章　積體電路常用引腳外電路 17.1　積體電路引腳分佈規律及引腳識別方法 17.1.1　識別引腳號的意義 17.1.2　單列積體電路引腳分佈規律及識別秘訣 17.1.3　雙列積體電路引腳分佈規律及識別秘訣 17.1.4　四列積體

電路引腳分佈規律及識別秘訣 17.1.5　金屬封裝積體電路引腳分佈規律及識別秘訣 17.1.6　反向分佈積體電路引腳分佈規律及識別秘訣 17.2　積體電路電源引腳和接地引腳識別方法及外電路分析 17.2.1　分析電源引腳和接地引腳的意義 17.2.2　電源引腳和接地引腳的種類 17.2.3　電源引腳和接地引腳的4種電路組合形式及外電路分析 17.2.4　電源引腳和接地引腳外電路特徵及識圖方法 17.3　積體電路信號輸入引腳和信號輸出引腳識別方法及外電路分析 17.3.1　分析信號輸入引腳和信號輸出引腳的意義 17.3.2　信號輸入引腳和信號輸出引腳的種類 17.3.3　信

號輸入引腳外電路特徵及識圖方法 17.3.4　信號輸出引腳外電路特徵及識圖方法 17.3.5　積體電路輸入和輸出引腳外電路識圖小結和信號傳輸分析 17.4　多層次全方位講解低壓差線性穩壓器積體電路 17.4.1　低壓差線性穩壓器積體電路工作原理 17.4.2　固定型低壓差線性穩壓器積體電路典型應用電路 17.4.3　調節型低壓差線性穩壓器積體電路典型應用電路 17.4.4　5腳調節型低壓差線性穩壓器積體電路 17.4.5　低壓差線性穩壓器積體電路並聯運用電路 17.4.6　負電壓輸出低壓差線性穩壓器積體電路 17.4.7　帶電源顯示的低壓差線性穩壓器積體電路 17.4.8

　雙路輸出低壓差線性穩壓器積體電路 17.4.9　3路（1LDO 2DC/DC）輸出低壓差線性穩壓器積體電路 17.4.10　4路輸出（2LDO 2DC/DC）低壓差線性穩壓器積體電路 17.4.11　低壓差線性穩壓器積體電路主要參數 17.4.12　低壓差線性穩壓器與開關穩壓器比較 17.4.13　穩壓器分類 17.4.14　超低壓差線性穩壓器 17.4.15　穩壓器調整管類型和輸入、輸出電容 17.4.16　低壓差線性穩壓器4種應用類型 第 18章　開關件及接外掛程式電路 18.1　普通開關件 18.1.1　開關件外形特徵和圖形符號 18.1.2　開關件基本工作原理

和特性、參數 18.2　專用開關件 18.2.1　波段開關外形識別與圖形符號 18.2.2　波段開關結構和工作原理 18.2.3　錄放開關 18.2.4　機芯開關 18.3　開關電路 18.3.1　電源開關電路 18.3.2　機芯開關電路 18.4　通用接外掛程式知識 18.4.1　φ3.5插頭/插座 18.4.2　針型插頭/插座 18.4.3　其他插頭/插座 18.4.4　電路板常用接外掛程式 18.4.5　接外掛程式實用電路 18.5　電腦接外掛程式 18.5.1　電腦介面 18.5.2　電腦主機板CPU插槽和擴展插槽實用知識 第 19章　晶體閘流管、場

效應管和電子管 19.1　晶體閘流管基礎知識 19.1.1　晶閘管外形特徵和電路圖形符號 19.1.2　普通晶閘管 19.1.3　門極關斷晶閘管 19.1.4　逆導晶閘管 19.1.5　雙向晶閘管 19.1.6　溫控晶閘管 19.1.7　部分晶閘管引腳分佈規律 19.2　場效應管基礎知識 19.2.1　認識場效應管 19.2.2　場效應管電路圖形符號識圖資訊 19.2.3　場效應管結構和工作原理 19.2.4　場效應管主要特性和參數 19.2.5　場效應管實用偏置電路 19.3　電子管基礎知識 19.3.1　電子管外形特徵和電路圖形符號 19.3.2　電子管結

構和工作原理 19.3.3　電子管主要特性和參數 19.3.4　電子管放大器直流電路 19.4　放大器件的鼻祖和音色令人神往的膽機 19.4.1　記住真空二極體和三極管發明人 19.4.2　膽機 19.4.3　名牌電子管簡介 第 20章　其他元器件 20.1　繼電器基礎知識及應用電路 20.1.1　繼電器基礎知識 20.1.2　繼電器控制功能轉換開關電路 20.1.3　繼電器觸點常閉式揚聲器保護電路 20.1.4　另一種繼電器觸點常閉式揚聲器保護電路 20.1.5　繼電器觸點常開式揚聲器保護電路 20.1.6　採用開關積體電路和繼電器構成的揚聲器保護電路 20.2

　卡座磁頭基礎知識及應用電路 20.2.1　磁頭外形特徵和電路圖形符號 20.2.2　磁頭結構和主要參數 20.2.3　放音磁頭和錄放磁頭輸入電路 20.3　直流有刷電動機基礎知識及應用電路 20.3.1　直流有刷電動機外形特徵和電路圖形符號 20.3.2　直流有刷電動機結構和主要參數 20.3.3　直流電動機識別方法 20.3.4　電動機速度轉換電路 20.3.5　電動機連續放音控制電路 20.4　石英晶振基礎知識及應用電路 20.4.1　石英晶振外形特徵和電路圖形符號 20.4.2　石英晶振工作原理和命名方法 20.4.3　石英晶振構成的串聯型振盪器 20.4.

4　石英晶振構成的並聯型振盪器 20.4.5　石英晶體自激多諧振盪器 20.4.6　微控制器電路中的晶振電路 20.5　陶瓷濾波器基礎知識及應用電路 20.5.1　陶瓷濾波器外形特徵和電路圖形符號 20.5.2　陶瓷濾波器等效電路和主要參數 20.5.3　陶瓷濾波器應用電路 20.6　聲表面波濾波器基礎知識及應用電路 20.6.1　聲表面波濾波器基礎知識 20.6.2　典型應用電路 20.7 光敏二極體、光敏三極管和光電池 20.7.1 光敏二極體 20.7.2 光敏三極管 20.7.3 矽光電池 20.8 系統閱讀：光電耦合器 20.8.1 光電耦合器外形特徵、

電路圖形符號和主要應用 20.8.2 光電耦合器種類 20.8.3 光電耦合器工作原理和內電路 20.8.4 電路設計中應知的光電耦合器主要特性和參數 20.8.5 電路設計中應知的光電耦合器隔離優點和缺點 20.8.6 高速光電耦合器6N137參數解說 20.8.7 光電耦合器電路設計中幾個問題和計算公式 20.8.8 電路設計中光電耦合器選配原則 20.8.9 光電耦合器兩種輸出電路 20.8.10 光電耦合器構成的3種光電開關電路 20.8.11 光電耦合器構成的電平轉換電路 20.8.12 光電耦合器構成的隔離線性放大器 20.8.13 微機控制系統中光電耦合器

的2種隔離電路 20.8.14 發光二極體輸入三極管接收型光電耦合器的2種應用電路 20.8.15 光電耦合器控制的電機電路 20.8.16 採用光電耦合器的雙穩態輸出電路 20.8.17 採用光電耦合器開關的施密特電路 20.8.18 採用光電耦合器構成的3種交流固態繼電器 20.8.19 直流高壓穩壓電路中光電耦合器電路 20.8.20 開關型直流穩壓電源中光電耦合器及電路設計要點 20.8.21 光電耦合器構成的4種邏輯電路 20.8.22 萬用表檢測光電耦合器方法 20.9　數位式顯示器基礎知識及應用電路 20.9.1　數字式顯示器基礎知識 20.9.2　分段式

發光二極體數碼管顯示電路 20.9.3　螢光數碼管 20.9.4　八段式螢光數碼管解碼器 20.9.5　七段式數碼管顯示電路 20.9.6　螢光數碼管HTL直接驅動電路和螢光數碼管TTL加電平轉換驅動電路 20.9.7　重疊式輝光數碼管顯示電路 20.9.8　液晶顯示器 20.9.9　有機發光二極體 20.10　半導體記憶體 20.10.1　記憶體和半導體記憶體種類 20.10.2　隨機記憶體（RAM） 20.10.3　唯讀記憶體（ROM） 20.11　揚聲器基礎知識及應用電路 20.11.1　揚聲器外形特徵和電路圖形符號 20.11.2　電動式揚聲器工作原理和主要

特性 20.11.3　揚聲器引腳極性識別方法 20.11.4　揚聲器分頻電路 20.12 傳聲器 20.12.1　駐極體電容式傳聲器 20.12.2　動圈式傳聲器 20.13　陶瓷氣體放電管 20.13.1　陶瓷氣體放電管結構 20.13.2　陶瓷氣體放電管應用電路 20.14　電路板、麵包板和散熱片 20.14.1　電路板 20.14.2　麵包板和一次性萬用電路板 20.14.3　散熱片 20.15　音響線材 20.15.1　線材與靚聲 20.15.2　發燒線材 第 21章　常用元器件檢測方法 21.1　電阻器檢測方法 21.1.1　萬用表測量各種規格電阻

器 21.1.2　萬用表在路測量電阻器阻值 21.1.3　電阻器修復與選配 21.1.4　熔斷電阻器故障處理 21.2　可變電阻器和電位器檢測及故障處理 21.2.1　可變電阻器檢測及故障處理 21.2.2　電位器檢測及故障處理 21.3　敏感電阻器檢測方法 21.3.1　熱敏電阻器檢測方法 21.3.2　壓敏電阻器和光敏電阻器檢測方法 21.4　電容器故障檢測方法 21.4.1　電容常見故障現象 21.4.2　指針式萬用表檢測小電容器品質的方法 21.4.3　指針式萬用表檢測有極性電解電容器的方法 21.4.4　指針式萬用表歐姆擋檢測電容器原理 21.4.5　數

字式萬用表檢測電容器的方法 21.4.6　固定電容器的修理和選配方法 21.4.7　微調電容器和可變電容器故障特徵及故障處理方法 21.5　電感器和變壓器檢測方法 21.5.1　電感器故障處理方法 21.5.2　音訊輸入變壓器和輸出變壓器故障處理方法 21.6　普通二極體檢測、選配與更換方法 21.6.1　普通二極體故障特徵 21.6.2　普通二極體檢測方法 21.6.3　二極體選配方法和更換方法 21.7　其他常用二極體檢測方法 21.7.1　橋堆檢測方法 21.7.2　穩壓二極體檢測方法 21.7.3　發光二極體檢測方法 21.7.4　變容二極體檢測方法 21

.7.5　肖特基二極體檢測方法 21.7.6　雙基極二極體檢測方法 21.7.7　其他二極體檢測方法 21.8　三極管檢測方法 21.8.1　三極管故障現象 21.8.2　指針式萬用表檢測NPN和PNP型三極管方法 21.8.3　三極管選配和更換操作方法 21.9　其他三極管檢測方法 21.9.1　達林頓管檢測方法 21.9.2　帶阻尼行輸出三極管檢測方法 21.10　開關件和接外掛程式檢測方法 21.10.1　開關件故障特徵和檢測方法 21.10.2　開關件故障處理方法 21.10.3　波段開關檢測方法 21.10.4　錄放開關故障特徵和修配方法 21.10.5

　機芯開關檢測方法 21.10.6　接外掛程式檢測方法 第 22章　尋找電路板上元器件、畫圖方法和安裝拆卸技術 22.1　尋找電路板上關鍵測試點和元器件方法 22.1.1　尋找電路板上地線方法 22.1.2　尋找電路板上電源電壓測試點方法 22.1.3　尋找電路板中三極管方法 22.1.4　尋找電路中積體電路某引腳方法 22.1.5　尋找電路板上電阻器方法 22.1.6　尋找電路板上電容器方法 22.1.7　尋找電路板上其他元器件方法和不認識的元器件方法 22.1.8　尋找電路板上信號傳輸線路方法 22.2　根據電路板畫出電路原理圖方法 22.2.1　根據電路板畫電路

原理圖基本思路和方法 22.2.2　三極管電路的畫圖方法 22.2.3　積體電路畫圖方法 22.3　畫小型直流電源電路圖方法 22.3.1　解體小型直流電源方法 22.3.2　畫出小型直流電源電路圖 22.4　常用元器件拆卸和安裝方法 22.4.1　常用元器件安裝方法 22.4.2　元器件拆卸方法 22.5　多種積體電路拆卸和裝配方法 22.5.1　積體電路更換操作程式 22.5.2　多種積體電路拆卸方法

10種物質改變世界

為了解決輝能固態電池的問題，作者米奧多尼克 這樣論述：

　　物質竟然如此不簡單，材料科學原來這麼有趣！ 　　 　　且看史上精采且重要的十種物質，如何改變了我們的過去，又如何蓄勢待發，準備改造未來！ 　　這其中有許多物質看起來實在太平常，讓我們幾乎忘了它們的存在，像是做衣服的布料、做工具的金屬、做罐子的陶瓷、溝通用的白紙，還有吃了開心的巧克力。然而，這些物質卻曾徹底改變了人類生活。 　　當然也有一些物質以怪得出奇聞名，例如人類已知最輕的固體「氣凝膠」、可以自行復原的金屬和能變成真正骨骼的植入物，這些都是會改變我們未來的劃時代新物質。 　　你會驚嘆，物質如何以獨特的方式，深刻影響我們每一個人。 得獎紀錄 　　2014年英國皇家學會科學圖書獎 　　A

mazon 2014年度科學類選書 　　《物理世界》2014年推薦最佳科普書 　　《紐約時報》2014年最值得閱讀的一百本書之一 名家與媒體推薦     　　我要很難為情的承認，我本來以為材料科學無趣又單調，但《10種物質改變世界》完全改變我的想法。現在我發現我會用手指滑過物質表面，然後發出讚嘆。米奧多尼克這本生動有趣的書完全改變了我看待世界的方法。──《華爾街日報》 　　我們覺得無聊、平凡，根本不值得一顧的東西，竟然有這麼多隱藏不現的奇蹟……也許早有人說過這些神奇的故事，以及其中相關的科學，但就像好的巧克力一樣，唯有米奧多尼克知道，要怎麼調出最好的味道。──《紐約時報書評》 　　這本書

對創造現代世界的物質，做了美好的描述。米奧多尼克寫得真好，即使是水泥，在他筆下都顯得閃閃發光。──《金融時報》 材料科學家米多尼克，以有感染力的熱誠，述說了紙、玻璃、巧克力、混凝土背後的歷史與科學。──《科學美國人》 　　我熬夜看完這本書，米奧多尼克的書寫如此充滿知識性，如此的熱情，他對物質的熱情如此顯而易見！──知名科學家與暢銷書《錯把太太當帽子的人》作者奧立佛‧薩克斯 　　混凝土、巧克力、紙張、陶瓷，這本書把這些日常生活中的物品，做了動人且充滿知識性的描述。──《拿破崙的鈕釦》作者之一，潘妮‧拉古德（Penny Le Couteur） 　　《10種物質改變世界》不僅揭露構築了世界的各

物質其後的神奇結構，還告訴我們隱藏其中的精采故事──科學記者昆丁．庫柏（Quentin Cooper） 　　《10種物質改變世界》提醒我，歷史學家可能花了太多時間在人說了和寫了什麼，卻沒花足夠的時間在建構現代社會的物質上。──歷史學家，丹．史諾（Dan Snow） 　　材料大師又出招了。馬克．米奧多尼克是天生的娛樂高手，以獨特手法結合了世界上各種物質的科學與感性，讓我們讀得興致勃勃。──史上最年輕的皇家工業設計師，湯瑪斯．海澤維克（Thomas Heatherwick） 　　這本書實在太迷人了。一旦沉浸其中，你就會開始用米奧多尼克的眼睛看這個世界。我們平日生活習以為常的每一樣「物質」都隱

藏著豐富的故事。這本書讀起來真是愉快──理論物理學家，暢銷書《悖論》作者，吉姆．艾爾—卡利里（Jim Al-Khalili） 作者簡介 米奧多尼克Mark Miodownik 　　 　　倫敦大學院材料科學教授，英國皇家工程學會會士，並曾入選《泰晤士報》「英國百大影響力科學家》。 　　他樂於為大眾講解材料科學，且廣受歡迎，曾擔任多部紀錄片的主持人，包括英國國家廣播公司第二台製作的《發明的天才》。 　　2010年，他獲邀在科普界最負盛名的英國皇家科學院聖誕講座進行演講。 　　他也是倫敦大學學院的製成研究中心主任，這個中心裡有一座材料館，收藏了地球上最神奇的一些物質，並且和多所博物館共同推出互

動節目，合作夥伴包括泰特現代美術館、黑沃德畫廊和威康收藏館等等。 譯者簡介 賴盈滿 　　 　　倫敦政經學院科學哲學碩士，現專事翻譯，譯有《資訊》和《不大可能法則》等書。   目錄 前言  走進神奇的物質世界 1.不屈不撓的鋼 2.值得信賴的紙 3.重要的混凝土 4.美味的巧克力 5.神奇的發泡體 6.充滿創造力的塑膠 7.透明的玻璃 8.打不斷的石墨 9.精緻的瓷器 10.長生不死的植入物 更進一步  材料科學之美   前言 　　走進神奇的物質世界 　　 　　我站在地鐵車廂裡，身上有一道13公分、後來被醫師判定為穿刺傷的傷口汨汨滲血，我心想接下來該怎麼辦。那是19

85年的一個五月天，我在車門關上前跳進車廂，把攻擊者擋在門外，卻沒閃過他的攻擊，背上被刺了一下。傷口像遭利紙割傷一樣劇痛，而我看不到傷勢有多重。但身為英國人，又是中學生，我心中的難堪壓過了應有的常識。因此我非但沒有呼救，反而決定最好悶不吭聲坐車回家。這麼做很怪，但我就是那樣做了。 　　為了讓自己分心，別去注意疼痛和鮮血流過背部的不適，我試著回想剛才究竟發生了什麼。那傢伙在月台上朝我走來，向我要錢。我搖頭拒絕。他突然湊得很近，讓人很不自在。他盯著我說他有刀，他說這話時噴了幾滴口水，灑在我的眼鏡上。我順著那傢伙的目光望向他藍色連帽夾克的口袋，發現他一手插在口袋裡，口袋鼓了一塊。我直覺認為他只是虛

張聲勢，鼓起來的是他的食指。接著我心裡閃過另一個念頭：就算他有刀，也一定是很小一把，才塞得進口袋裡，因此絕不可能傷人太重。我自己也有小刀，知道那種刀很難刺穿我身上那麼多件衣服，包括我引以為傲的皮夾克、灰色羊毛西裝制服、尼龍Ｖ領套頭衫、白色棉襯衫，外加只打一半的條紋制服領帶和棉背心內衣。我腦中迅速浮現一計：繼續跟他說話，然後趁車門關上之前把他推開，趕緊上車。我看見車就快來了，確信他一定來不及反應。 　　一刀引起的機緣 　　 　　有趣的是我猜對了一件事：他真的沒有刀。他手上的武器只是一把用膠帶纏住的剃刀刀片。那一塊小鐵片不比郵票大，卻一口氣割穿了五件衣服，刺破我的表皮和真皮，一點阻礙也沒有。我後

來在警局看到那玩意兒，整個人愣傻了，如同遭催眠一樣。我以前當然看過剃刀，但那一刻卻發現自己根本不了解它。我那時剛開始刮鬍子，只看過嵌在比克牌橘色塑膠刮鬍刀裡的剃刀，那玩意感覺友善得很。警察問我兇器的事，我們之間的桌子微微晃動，剃刀也跟著搖晃，映著日光燈熠熠生輝。我清楚看見它的鋼刃依然完美無缺，下午那一番折騰沒有在上面留下任何刮痕。 　　 　　我記得後來要填筆錄，爸媽焦急坐在我身旁，不曉得我為何停筆不前。難道我忘了自己的姓名和地址？其實我是盯著第一頁頂端的釘書針瞧，很確定它也是鋼製的。這一小根其貌不揚的銀色金屬不僅刺穿了紙面，而且乾淨俐落，精準無比。我檢視釘書針的背面，發現它兩端整整齊齊對折收好

，把紙緊緊抱住。連珠寶匠也沒有這等功夫。我後來查到世界上第一把訂書機是工匠親手為法國國王路易十五打造的，每一根針上都刻著國王的姓名縮寫。誰想得到訂書機竟然有皇室血統？我覺得這釘書針真是「巧奪天工」，於是指給父母親看。他們兩人對看一眼，面帶愁容，心想這孩子一定是精神崩潰了。我想是吧，因為怪事顯然發生了。那一天，我正式成了「物質迷」，而頭一個對象就是鋼。我突然對鋼超級敏感，發現它無所不在，其實只要開始留意，就會察覺確實如此。 　　 　　我在警察局做筆錄時，發現原子筆尖是鋼做的；我父親焦急等待，鑰匙圈啷啷作響，那也是鋼製成的；後來它還護送我回家，因為包住我家車子外殼的還是鋼，而且厚度比一張明信片還薄

。說也奇怪，那輛小Mini平常很吵，但我覺得它那天特別乖巧，彷彿代表鋼為下午的事向我道歉。回家後，我和父親並肩坐在餐桌前，安靜喝著母親煮的湯。我突然停下來，發現自己正拿著一塊鋼片放進嘴裡。我把不鏽鋼湯匙吸吮乾淨，拿出來看著它發亮的表面。那勺面又光又亮，連我變形的倒影都看得見。「這是什麼材質？」我揮動手裡的湯匙問父親：「還有它為什麼沒味道？」說完，我把湯匙放回嘴裡仔細吸吮，確定它是不是真的沒味道。 　　 　　我腦中湧出了幾百萬個問題。鋼為我們做了那麼多事，我們為什麼幾乎不曾提到它？這材料和我們那麼親密，我們把它含在嘴裡、用它去除不要的毛髮、坐在它裡面到處跑，它是我們最忠實的朋友，我們卻幾乎不曉得

它如此萬能的訣竅。為什麼剃刀用來切割，迴紋針卻能隨意彎折？為什麼金屬會發亮，玻璃卻是透明的？為什麼幾乎所有人都討厭混凝土而喜歡鑽石？為什麼巧克力那麼好吃？某某材料為什麼外觀是那樣子、有那樣的性質？ 　　物質構築了我們的世界 　　 　　自從那天被人刺傷之後，我所有時間幾乎都沉迷在物質裡。我在牛津大學攻讀材料科學拿到博士，主題是噴射引擎合金，接著又到全球各地最先進的實驗室擔任材料科學家和工程師。我對物質愈來愈著迷，手邊收藏的特殊材料也愈來愈多。那些樣本如今都納入我跟同事好友賴芙琳（Zoe Laughlin）和康林（Martin Conreen）共同打造的物質館裡。其中有些怪得離譜，例如美國航太總

署的氣凝膠，成分有99.8%是氣體，感覺就像固態煙霧。有些具有放射性，例如我在澳洲一家古董店很裡面的角落發現的鈾玻璃。有些很小卻重得誇張，例如要費盡千辛萬苦才能從鎢錳鐵礦提煉鑄成的鎢條。有些雖然常見卻隱含不為人知的祕密，例如具有療效的混凝土。這座物質館目前位於英國倫敦大學學院的製成研究中心，裡頭收藏了上千種材質，呈現出建構我們這個世界，從住家、衣服、機器到車輛的各種原料。你可以用它們重建文明，也可以用它們毀滅世界。 　　 　　然而，我們還有一個更巨大的物質館，裡頭收藏了數百萬種材料，這是已知最大的物質館，而且收藏數量一直呈指數成長：那就是人造品的世界。 　　 　　這是我在我家屋頂喝茶的相片。這

張相片非常普通，但如果仔細觀察，就會發現它像一份型錄，列出了建構我們整個文明世界的各種物質。這些物質很重要。拿掉混凝土、玻璃、織料、金屬和其餘材質，我就只能光溜溜的飄在空中發抖。我們或許自認為文明，但文明絕大多數得歸功於豐饒的物質。少了物質材料，我們可能很快就得和其他動物一樣為了生存而搏鬥。因此從這個角度看，是衣服、住家、城市和各式各樣的「東西」讓我們成為人（只要去過災區就知道我在說什麼），而我們用習俗和語言讓它們具有生命。因此，物質世界不僅是人類科技與文化的展現，更是人類的一部分。我們發明物質、製造物質，而物質讓我們成為我們。 　　文明世代就是物質世代 　　 　　從我們對文明發展階段的劃分

（石器時代、銅器時代和鐵器時代），就可以看出物質對我們而言有多麼根本和重要。人類社會每一個新時代都是因為一種新物質出現而促成的。鋼是維多利亞時代的關鍵原料，讓工程師得以充分實現夢想，做出吊橋、鐵路、蒸氣機和郵輪。修建英國大西部鐵路與橋樑的偉大工程師布魯內爾（Isambard Kingdom Brunel）用物質改造了地景，播下現代主義的種子。 　　 　　二十世紀常被歌頌為矽時代，是因為材料科學的突破帶來了矽晶片和資訊革命。但這個說法忽略了其他五花八門的嶄新材質，它們同樣改寫了現代人的生活。建築師運用大規模生產的結構鋼和平板玻璃建起摩天大樓，創造出新的都市生活型態。產品和服裝設計師用塑膠徹底轉變

了我們的住家與穿著。聚合物製造而成的賽璐珞催生了影像文化一千年來的最大變革，也就是電影的誕生。鋁合金和鎳超合金讓我們製造出噴射引擎，使得飛行從此變得便宜，進而加速了文化互動。醫用和齒科陶瓷讓我們有能力重塑自己，並改寫了殘障與老化的定義。整形手術的英文是plastic surgery，而plastic有「塑膠」的意思，這顯示物質往往是新療法誕生的關鍵，從器官修補（如髖關節置換手術）到美化外表（如矽膠隆乳）都是如此。德國著名解剖學家馮．哈更斯（Gunther von Hagens）博士展出人體標本的「人體世界展」，也展現了新穎的生醫材料對文化的影響，促使我們思考自己生時和死後的物質性。 　　 　　

人類建構了物質世界。如果你想了解其中奧祕，挖掘這些物質來自何處、如何作用，又如何定義了我們，這本書便是獻給你的。物質雖然遍布我們周遭，卻往往面貌模糊得出奇，隱匿在我們生活的背景之中毫不顯眼，乍看很難發現它們各有特色。絕大多數金屬都會散發灰色光澤，有多少人能分辨鋁和鋼的差別？不同的樹木差異明顯，但有多少人能說出為什麼？塑膠更是令人困惑。誰曉得聚乙烯和聚丙烯有什麼差別？但更根本的問題或許是：這種事有誰在乎？ 　　 　　我在乎，而且我想告訴你為什麼。不僅如此，既然主題是物質，是構成萬物的東西，那我愛從哪裡開始都可以。因此，我選了我在屋頂的相片當成這本書的起點和靈感來源。我從相片中挑了十種物質，用它們

來說「東西」的故事。我會挖掘這十種物質當初發明的動機，揭開背後的材料科學之謎，讚嘆人如何用高明的技術把它製造出來。更重要的是，我會說明它為何重要，為何少一物便不能成世界。 　　 　　在發掘的過程中，我們將發現物質和人一樣，差異往往深藏在表面之下，大多數人唯有靠先進的科學儀器才能略窺一二。因此，為了了解物質的性質，我們必須跳脫人類的經驗尺度，鑽進物質裡面。唯有進入這個微觀世界，我們才能明瞭為何有些物質會有味道，有些則無；有些物質上千年不變，有些一曬太陽就發黃變皺；有些玻璃可以防彈，但玻璃酒杯卻一摔就碎。這趟微觀之旅將揭開我們飲食、衣著、用具和珠寶背後的科學，當然還探索了人體。 　　 　　不過，微

觀世界的空間尺度雖小，時間尺度卻常常大得驚人。就拿纖維和絲線來說，它的尺寸和頭髮差不多，是細得肉眼幾乎看不見的人造物，我們可以用它來製造繩索、毛毯、地毯和最重要的東西：衣服。我們身上穿的牛仔褲和所有衣服都是微型纖維結構，許多式樣比英國的巨石陣還古老。人類歷史都記載衣服能保暖、庇護身體，還能穿出時尚。但衣服也是高科技產品。二十世紀發明了強韌的纖維，讓我們可以製作太空衣保護登陸月球的太空人，還有堅固的纖維可以製造義肢。至於我，我很開心有人發明了一種名叫「克維拉」的高強度合成纖維，可以製作防刀刺的內衣。人類的材料技術發展了幾千年，所以我會在書中不斷提到材料科學史。 　　10種改造世界的物質 　　

　　本書每一章不但會介紹一種新材質，還會提供一個認識物質的不同角度。有些主要從歷史出發，有些來自個人經驗；有些強調物質的文化意含，有些則強調科技的驚人創造力。每一章都是這些角度的獨特混合，理由很簡單，因為物質太多種也太多樣，我們跟物質的關係也是如此，不可能一概而論。材料科學是從技術層面了解物質的最強大、最統合的理論架構，但重點還是關於材料，而不是探討科學。畢竟所有東西都是由別的東西製成，而製造東西的人（藝術家、設計師、廚師、工程師、家具師父、珠寶匠和外科醫師等等），對所使用的材料及物質都有屬於自己的情感、感覺和運用方式。我想捕捉的就是如此豐富多樣的材料知識。 　　 　　例如，我在討論紙的那一章

用了許多角度，像快照一樣呈現，理由不只是紙有各種型態，還因為幾乎所有人都以許多方式在用紙。但在討論生醫材料的那一章，我卻鑽入了「人類物質自我」（也就是人體）的最深處。這塊領域正迅速成為材料科學的處女地，不斷有新材料出現，開啟了名為仿生學的全新世界，讓人體得以借助植入物而重建。這些植入物都經過設計，可以「聰明的」融入肌肉和血液的運作中。它們誓言徹底改變人和自我的關係，因此對未來社會有深遠的影響。 　　看不見的微觀世界影響大 　　 　　由於萬物都由原子組成，因此我們無法不談原子的運作原理，也就是人稱量子力學的理論。這表示我們一旦進入微觀原子世界，就必須完全捨棄常識，開始談論波函數和電子態。愈來愈

多材料從這個微觀尺度創造出來，而且這些材料看起來幾乎無所不能。運用量子力學設計而成的矽晶片已經催生了資訊時代，而以同方式設計的太陽能電池很有潛力只靠陽光就能解決能源問題。不過革命尚未成功，我們還在使用石油和煤炭。為什麼？在這領域有一個明日之星—石墨烯，我會試著用它來解釋太陽能發電的限制。 　　 　　簡而言之，材料科學的基本概念就是：看不見的微觀世界若有變化，那麼在人類的尺度中，物質行為也會跟著改變。我們的祖先能做出銅和鋼之類的新材料，就是因為碰巧矇到了這個過程。差別只在於老祖先沒有顯微鏡，看不見自己在做什麼，但這只讓他們的成就顯得更加驚人。比方說，敲打金屬不只會改變它外在的形狀，還會改變它內在

的結構，因此若用某種方式敲擊，金屬的內在結構就會有所改變，使它變得更硬。我們的祖先從經驗中學到了此事，只不過並不知其所以然。人類的材料知識從石器時代開始就不斷累積，但直到二十世紀才掌握了物質的真正結構。然而，蘊含在鑄鐵和其他工藝裡的經驗知識依然重要，而本書提到的物質也幾乎都是經由我們手腦並用才發現和認識的，因此認識物質不只要靠腦袋，也靠雙手。 　　 　　人在感覺和生活上都和物質建立了關係，這帶來了許多奇妙的結果。有些物質雖然有瑕疵，我們卻愛不釋手；有些材料很實用，我們卻深惡痛絕。就拿陶瓷來說吧。陶瓷是餐具的原料，我們的杯碗瓢盤都是陶瓷做的，無論住家或餐廳，少了陶瓷就不完整。 　　 　　人類從幾

千年前發明農耕以來就在使用陶瓷，然而陶瓷用久了容易有缺口、發生龜裂，甚至在不該破的時候摔得粉碎。我們為何不改用更堅固的材料，例如塑膠或金屬來製作碗盤和杯子？陶瓷在物理上有這些缺點，我們為何還對它不離不棄？許多領域的學者都在問這個問題，例如考古學家、人類學家、設計師和藝術家，但有一門學科專門有系統的研究人對物質的感官反應，並且發現了許多有趣的現象，那就是精神物理學。 　　 　　例如針對「酥脆感」所做的研究顯示，我們覺得某些食物好吃與否不只跟味道有關，還跟品嘗時的聲音有關，兩者同樣重要。這讓不少廚師受到啟發，開發出具有音效的餐點，而某些洋芋片商更進一步，不僅讓產品更酥脆，還讓包裝更會發出聲音。我在

介紹巧克力那一章會討論物質的精神物理學意含，同時說明物質的感官性一直是幾百年來人類發明創造的主要動力。 　　 　　這本書當然無法涵蓋所有物質，也無法盡述物質和人類文化的關係，而是概略介紹物質如何影響我們的生活，並且闡述即使單純如在屋頂上喝茶的活動，也必須倚賴複雜的物質網絡才能進行。各位不必到博物館就能領略歷史和科技如何推動人類社會，它們的影響此時此刻就在你身旁四周，只是我們多數時候視而不見。我們必須視而不見，因為要是我們整天用手指滑過水泥牆面，一邊發出讚嘆，肯定會被當成瘋子。但在某些機緣下你會陷入沉思：我在地鐵站被人刺一刀的那一刻，就屬於那樣的機緣，而我希望這本書也提供這樣的機緣，能讓你走進神

奇的物質世界。 　　 　　（摘自本書前言）   2 值得信賴的紙 紙在我們日常生活中太普遍了，讓人很容易忘記在人類歷史上大多數的時候，紙都是稀有的奢侈品。 我們早晨醒來睜眼就會看見牆上有紙，也許是海報或印刷品，甚至就是壁紙。我們走進浴室執行晨間的例行公事，通常會用上幾張衛生紙。這東西要是沒了，可會立刻變成大危機。 我們走到廚房，紙以五顏六色的盒子出現在這裡，不只裝著我們早餐吃的燕麥片，還充當響板，哼著快樂的早安曲。我們的果汁也裝在上蠟的紙盒裡，牛奶亦然。茶葉裝在紙袋裡，這樣才能用熱水沖浸，而且容易從熱水中取出。過濾咖啡用的也是紙。 早餐過後，我們或許會出門迎向世界，但此時很少不帶著紙做的鈔

票、筆記、書本和雜誌。就算沒有帶紙出門，我們也很快會拿到：紙做的車票、報紙、零食包裝，還有買東西的發票。 大多數人的工作都會用到大量的紙，雖然一直有人提倡無紙運動，可是從來沒有形成風潮，而只要我們還信賴紙張，拿它來儲藏信息，無紙環境就沒有實現的一天。 午餐會用到紙巾，少了它，個人衛生就會嚴重惡化。 商店裡到處都是紙標籤，少了它，我們就不知道自己買了什麼、價格多少。我們買的東西通常都會裝在紙袋裡，讓我們輕鬆帶回家。 到家後，我們有時會用包裝紙把買來的東西包好當成生日禮物，附上一張紙做的生日卡片，並用紙做的信封裝好。在派對上拍了照，我們偶爾會用相紙沖印出來，創造可留存的回憶。 上床前，我們會讀讀書

、擤擤鼻子，最後上一次廁所，跟衛生紙肌膚相親互道晚安，然後沉入夢鄉（搞不好會做惡夢，夢到世界上突然沒有紙了）。所以，紙這東西我們現在習以為常，但它到底是什麼？ 化身為筆記本 雖然筆記紙看起來平整、光滑、毫無縫隙，不過這只是假象。紙其實是由一大群極微小的纖維壓疊而成的，就像乾草堆那樣。我們感覺不到它的複雜結構，是因為紙在微尺度下加工過，所以觸感上摸不出來。我們覺得紙很光滑，就和我們從太空中看地球覺得地球很圓，近看才發現滿是山巒谷地一樣。 大多數的紙張都來自於樹木。樹能昂揚挺立，靠的是纖維素，這是用顯微鏡才看得見的細小纖維。纖維素憑藉稱為木質素的有機黏著劑相互接合，形成極為堅硬強韌的複合體，可以留

存數百年。

單一基板上製作串聯及並聯染料敏化太陽能電池之研究

為了解決輝能固態電池的問題，作者陳欽彥 這樣論述：

現今的社會上，研發中的太陽能電池非常的廣泛，其中在染料敏化太陽能電池(DSSC)中的無論是材料的廉價或者是製作技術簡單，這些優勢都是引起業界關注的重點，而最為廣泛的材料且相關研究最受歡迎的則是以二氧化鈦(TiO_2)為主。在本實驗中所使用的是TiO_2 P25的材料規格，並且以絲網印刷的方式以及手刮的流程來製成DSSC，以兩種製成的方式來比較其中的差異。在光陽極的基板上蝕刻特定通道，並在雙片都製作工作面積讓其電池形成串聯的電路；或者在單一個基板上製作兩個工作面積，讓此電路形成並聯的電路。兩種做法都可以讓該DSSC成為兩顆獨立的電池，此做法是為了讓電壓及電流提高，並藉此提升轉換效率。而在結果表

明串聯的電路最佳的效率為2.45%，其開路電壓為1.44V、短路電流為3.44 mA/cm2。在並聯電路中效率最佳為3.37%，其開路電壓為0.73V、短路電流為11 mA/cm2。兩者皆可以讓電池的功率有效增加，進而提高電池的效率。