Електротехниката е изключително широка област на знания, която включва всичко, свързано с използването на електрическа енергия. Това включва разработването на схеми, устройства, оборудване и компоненти и изследване на електромагнитните явления, тяхното практическо използване. Обхватът на електротехниката е всички сфери на нашия живот.
Как започна всичко
Историята на развитието на електротехниката е тясно свързана с човечеството през цялата история на неговото развитие. Хората се интересуваха от природни феномени, които не могат да обяснят. Историята на развитието на електротехниката - постоянни опити да се повтори случилото се наоколо.
Изследването продължило дълги и дълги векове. Но едва през седемнадесети век историята на развитието на електротехниката започва своето отброяване от реалното използване на придобитите знания и умения от човек.
Теория
Учените, които са допринесли за развитието на електротехниката, са хиляди и хиляди имена, невъзможно е да се изброят всички в рамките на тази статия. Ноима хора, чиито изследвания помогнаха да направим нашия свят такъв, какъвто е днес.
Исторически данни казват: един от първите, които обърнаха внимание на факта, че след като кехлибарът се трие върху вълната, той може да привлича предмети, е гръцкият философ Талес от Милет. Той провежда своите опити през седми век пр.н.е. За съжаление той не можа да направи никакви фундаментални заключения. Но той внимателно записва всичките си наблюдения и ги предава на потомството.
Следващото име в условния списък "електроучени и техните изобретения" се появява едва през 1663 г., когато Ото фон Герике проектира машина в град Магдебург, която е топка, която може не само да привлича, но и да отблъсква обекти.
Известни учени
Впоследствие началото на електротехниката е положено от такива известни учени като:
- Стивън Грей, който провежда експерименти за предаване на електричество от разстояние. Резултатът от неговото изследване беше заключението, че обектите прехвърлят заряд по различен начин.
- Charles Dufay, който изложи теорията за различните видове електричество.
- холандец Питър ван Мушенбрук. Той стана известен с изобретяването на кондензатора.
- Георг Ричман и Михаил Ломоносов активно изучаваха феномена.
- Бенджамин Франклин. Този човек влезе в историята като изобретателят на гръмоотвода.
- Луиджи Галвани.
- Василий Петров.
- Charles Pendant.
- Ханс Ерстед.
- Алесандро Волта.
- Андре Ампер.
- Майкъл Фарадей и много други.
Енергия
Електротехниката е наука, която съдържа четири компонента, първият и основен от които е електроенергийната индустрия. Това е науката за генерирането, предаването и потреблението на енергия. Човечеството успя да използва успешно тази технология за своите нужди едва през 19-ти век.
Примитивните батерии позволяват на устройствата да работят само за известно време, което не задоволява амбициите на учените. Изобретателят на първия прототип на генератора е унгарецът Анош Йедлик през 1827 г. За съжаление ученият не патентова идеята си и името му остана само в учебниците по история.
По-късно динамото е модифицирано от Hippolyte Pixie. Устройството е просто: статор, който създава постоянно магнитно поле, и набор от намотки.
Историята на развитието на електротехниката и енергетиката не може да мине без споменаването на името на Майкъл Фарадей. Именно той изобрети първия генератор, който направи възможно генерирането на ток и постоянно напрежение. Впоследствие механизмите са подобрени от Емил Стерер, Хенри Уайлд, Зеноб Грам.
DC
През 1873 г. на изложение във Виена стартирането на помпа от машина на повече от километър е ясно демонстрирано.
Електричеството уверено завладя света. Човечеството има достъп до такива неизвестни досега новости като телеграфа, електрическия двигател на автомобили и кораби и осветлението на градовете. Огромни динама все повече се използват за производство на електроенергия в промишлен мащаб. В градовете започват да се появяват първите трамваи и тролейбуси. Идеята за постоянен ток е масово въведена от известния учен Томас Едисън. Тази технология обаче имаше и своите недостатъци.
Теоретичната електротехника в трудовете на учените означаваше покриване на възможно най-много населени места и територии с електричество. Но постоянният ток имаше изключително ограничен обхват - около два или три километра, след което започнаха огромни загуби. Важен фактор за преминаването към променлив ток беше стоманата и размерите на генериращите машини, размерът на приличен завод.
Никола Тесла
Сръбският учен Никола Тесла се смята за основател на новата технология. Той посвети целия си живот на изучаването на възможностите на променливия ток, предавайки го на разстояние. Електротехниката (за начинаещи това ще бъде интересен факт) е изградена върху основните си принципи. Днес всеки дом има едно от творенията на великия учен.
Изобретателят даде на света полифазни генератори, асинхронен електродвигател, брояч и много други изобретения. През годините в телеграфните, телефонните компании, лабораторията на Едисън и по-късно в неговите предприятия, Тесла натрупа много опит поради огромния брой експерименти.
Човечеството, за съжаление, не е получило дори една десета от откритията на учения. Собствениците на петролните находища бяха против електрическата революция по всякакъв възможен начин и се опитваха да спрат нейното развитие с всички налични средства.
Според слуховете, Никола би могълсъздавайте и спирайте урагани, предавайте електричество без проводници навсякъде по света, телепортирайте военен кораб и дори провокирайте падане на метеорит в Сибир. Този човек беше много необикновен.
Както се оказа по-късно, Никола беше прав при залагането на променлив ток. Електротехниката (особено за начинаещи) на първо място споменава нейните принципи. Оказа се, че е прав, че електричеството може да се доставя на хиляди мили само с помощта на проводници. В случай на постоянен „брат“, електроцентралите трябва да бъдат разположени на всеки два до три километра. Освен това те трябва да се обслужват постоянно.
Днес постоянният ток все още има място за електрически превозни средства - трамваи, тролейбуси, електрически локомотиви, двигатели в промишлени предприятия, в акумулатори, зарядни устройства. Въпреки това, като се има предвид развитието на технологиите, вероятно е "постоянното" скоро да остане само на страниците на историята.
Електромеханика
Вторият раздел на електротехниката, който обяснява принципа на преобразуване на енергия от механична в електрическа и обратно, се нарича електромеханика.
Първият учен, който разкри работата си върху електромеханиката на света, е швейцарският учен Енгелберт Арнолд, който през 1891 г. публикува труд върху теорията и дизайна на намотките за машини. Впоследствие световната наука се попълва с резултатите от изследванията на Блондел, Видмар, Костенко, Драйфус, Толвински, Круг, Парк.
През 1942 г., унгарско-американецГабриел Крон най-накрая успя да формулира обобщена теория за всички електрически машини и по този начин да обедини усилията на много изследователи през миналия век.
Електромеханиката се радва на стабилен интерес на учени от цял свят, а впоследствие и такива науки като електродинамиката (изучава връзката между електрическите и магнитните явления), механиката (изучава движението на телата и взаимодействията между тях), а също и термичните физика (теоретични основи на енергията, термодинамиката, топло- и масообмен) и други.
Основните проблеми, които бяха изследвани в изследването, бяха изследването и разработването на преобразуватели, въртящо се магнитно поле, линеен токов товар, константа на Арнолд. Основните теми са електрически и асинхронни машини, различни видове трансформатори.
Постулати на електромеханиката
Основните три постулата на електромеханиката са законите:
- Електромагнитна индукция на Фарадей;
- пълен ток за магнитна верига;
- електромагнитна сила (известна още като закон на Ампер).
В резултат на изследване на електромеханични учени беше доказано, че движението на енергията е невъзможно без загуби, всички машини могат да работят както като двигател, така и като генератор, и че полетата на ротора и статора са винаги неподвижни един спрямо друг приятел.
Основните формули са уравнения:
- електрическа машина;
- баланс на напрежението на намотките на електрическа машина;
- електромагнитен въртящ момент.
Автоматични системи за управление
Посоката неизбежно стана популярна, след като стана ясно, че машините могат успешно да заменят човешкия труд.
Автоматично управление - възможност за манипулиране на работата на други устройства или дори цели системи. Контролът може да се извършва чрез температура, скорост, движение, ъгли и скорост на движение. Манипулацията може да се извърши както в напълно автоматичен режим, така и с участието на лице.
Първата машина от този вид може да се счита за единица, проектирана от Чарлз Бебидж. С помощта на информацията, съдържаща се в перфокартите, помпите могат да се управляват с помощта на парна машина.
Първият компютър е описан в писанията на ирландския учен Пърси Лудгейт, които са представени на обществеността през 1909 г.
Аналоговите изчислителни устройства се появяват точно преди избухването на Втората световна война. Военните действия донякъде забавят развитието на тази обещаваща индустрия.
Първият прототип на съвременния компютър е създаден от германеца Конрад Цузе през 1938 г.
Днес системите за автоматично управление, по предназначение на техните изобретатели, успешно заместват хората в производството, извършвайки най-монотонната и опасна работа.
Електроника
Следващият етап в развитието на електротехниката бяха електронните устройства, които са милиарди пъти по-точни от техните аналогови аналози.
Най-известното първо изобретение е немската шифрова машина Enigma. И тогава британцитеелектронни декодери, с които се опитаха да дешифрират заплетените кодове.
Следващи бяха калкулатори и компютри.
На настоящия етап от живота телефоните и таблетите са свързани с електрониката. А какво ще бъде развитието на нашите устройства утре, можем само да гадаем. Но учените работят ден и нощ само за да ни изненадат всички и да направят живота малко по-интересен и по-лесен.
