Elteknik är ett extremt brett kunskapsområde, som inkluderar allt som har att göra med användningen av elektrisk energi. Detta inkluderar utvecklingen av kretsar, enheter, utrustning och komponenter, och studiet av elektromagnetiska fenomen, deras praktiska användning. Omfattningen av elektroteknik är alla områden i vårt liv.
Hur allt började
Historien om utvecklingen av elektroteknik är nära förbunden med mänskligheten under hela dess utvecklingshistoria. Människor var intresserade av naturfenomen som de inte kunde förklara. Historien om utvecklingen av elektroteknik - ständiga försök att upprepa vad som hände runt omkring.
Undersökningen pågick under långa och långa århundraden. Men först på 1600-talet började historien om utvecklingen av elektroteknik sin nedräkning från den faktiska användningen av de förvärvade kunskaperna och färdigheterna av en person.
Theory
Forskare som har bidragit till utvecklingen av elektroteknik är tusentals och åter tusentals namn, det är omöjligt att lista dem alla inom ramen för denna artikel. Mendet finns individer vars forskning hjälpte till att göra vår värld till vad den är idag.
Historiska data säger: en av de första som riktade sin uppmärksamhet mot det faktum att efter att bärnsten har gnuggats mot ull kan det locka till sig föremål, var den grekiske filosofen Thales från Milet. Han genomförde sina experiment på 700-talet f. Kr. Tyvärr kunde han inte dra några grundläggande slutsatser. Men han registrerade noggrant alla sina iakttagelser och förde dem vidare till eftervärlden.
Nästa namn i den villkorliga listan "elektriska vetenskapsmän och deras uppfinningar" dök upp först 1663, när Otto von Guericke designade en maskin i staden Magdeburg, som var en boll som inte bara kunde locka, utan också stöta bort objekt.
Kända forskare
Sedermera lades början till elektroteknik av sådana kända vetenskapsmän som:
- Stephen Gray, som utförde experiment på överföring av elektricitet på distans. Resultatet av hans forskning var slutsatsen att överföring av objekt kostar olika.
- Charles Dufay, som lade fram teorin om olika typer av el.
- holländska Peter van Muschenbroek. Han blev känd för att ha uppfunnit kondensatorn.
- Georg Richmann och Mikhail Lomonosov studerade aktivt fenomenet.
- Benjamin Franklin. Den här mannen gick till historien som uppfinnaren av åskledaren.
- Luigi Galvani.
- Vasily Petrov.
- Charles Pendant.
- Hans Oersted.
- Alessandro Volta.
- Andre Ampère.
- Michael Faraday och många andra.
Energy
Elteknik är en vetenskap som innehåller fyra komponenter, varav den första och grundläggande är elkraftsindustrin. Det är vetenskapen om generering, överföring och förbrukning av energi. Mänskligheten kunde framgångsrikt använda denna teknik för sina behov först på 1800-talet.
Primitiva batterier gjorde att enheter bara kunde fungera ett tag, vilket inte tillfredsställde forskarnas ambitioner. Uppfinnaren av den första prototypen av generatorn var ungerskan Anosh Jedlik 1827. Tyvärr tog forskaren inte patent på sin idé och hans namn fanns bara kvar i historieböckerna.
Senare modifierades dynamo av Hippolyte Pixie. Enheten är enkel: en stator som skapar ett konstant magnetfält och en uppsättning lindningar.
Historien om utvecklingen av elektroteknik och energi kan inte göra utan att nämna Michael Faradays namn. Det var han som uppfann den första generatorn, som gjorde det möjligt att generera ström och konstant spänning. Därefter förbättrades mekanismerna av Emil Sterer, Henry Wilde, Zenob Gramm.
DC
År 1873, vid en utställning i Wien, visades tydligt starten av en pump från en maskin mer än en kilometer bort.
Elektricitet erövrade världen med tillförsikt. Mänskligheten har tillgång till sådana tidigare okända nyheter som telegrafen, elmotorn på bilar och fartyg och belysning av städer. Enorma dynamoer användes allt mer för att producera el i industriell skala. De första spårvagnarna och trolleybussarna började dyka upp i städerna. Idén om likström introducerades massivt av den berömda vetenskapsmannen Thomas Edison. Men denna teknik hade också sina nackdelar.
Teoretisk elektroteknik i verk av forskare innebar att så många bosättningar och territorier som möjligt täcktes med elektricitet. Men likström hade en extremt begränsad räckvidd - cirka två eller tre kilometer, varefter enorma förluster började. En viktig faktor i övergången till växelström var stål och dimensionerna på generatormaskiner, storleken på en anständig fabrik.
Nikola Tesla
Den serbiske vetenskapsmannen Nikola Tesla anses vara grundaren av den nya tekniken. Han ägnade hela sitt liv åt att studera möjligheterna med växelström, sända den över avstånd. Elektroteknik (för nybörjare kommer detta att vara ett intressant faktum) bygger på dess grundläggande principer. Idag har varje hem en av den store vetenskapsmannens skapelser.
Uppfinnaren gav världen flerfasgeneratorer, en asynkron elektrisk motor, en räknare och många andra uppfinningar. Under åren inom telegrafen, telefonbolagen, Edisons laboratorium och senare i hans företag, fick Tesla mycket erfarenhet på grund av det enorma antalet experiment.
Mänskligheten har tyvärr inte fått ens en tiondel av vetenskapsmannens upptäckter. Ägarna av oljefälten var emot den elektriska revolutionen på alla möjliga sätt och försökte stoppa dess framfart med alla medel som var tillgängliga för dem.
Enligt rykten kunde Nikolaskapa och stoppa orkaner, överföra elektricitet utan ledningar någonstans i världen, teleportera ett krigsfartyg och till och med provocera fram ett meteoritfall i Sibirien. Den här mannen var mycket extraordinär.
Som det visade sig senare hade Nikola rätt i att satsa på växelström. Elektroteknik (särskilt för nybörjare) nämner först och främst dess principer. Han visade sig ha rätt i att elektricitet kunde levereras tusentals mil bort med hjälp av endast ledningar. I fallet med en permanent "bror" måste kraftverk placeras varannan till var tredje kilometer. Dessutom måste de ständigt servas.
I dag har likström fortfarande plats för elfordon - spårvagnar, trådbussar, elektriska lokomotiv, motorer i industriföretag, i batterier, laddare. Men med tanke på teknikens utveckling är det troligt att det "permanenta" snart bara kommer att finnas kvar på historiens sidor.
Elektromekanik
Den andra delen av elektroteknik, som förklarar principen att omvandla energi från mekanisk till elektrisk och vice versa, kallas elektromekanik.
Den första vetenskapsmannen som avslöjade sitt arbete med elektromekanik för världen var den schweiziska vetenskapsmannen Engelbert Arnold, som 1891 publicerade ett arbete om teori och design av lindningar för maskiner. Därefter fylldes världsvetenskapen på med resultat från forskning av Blondel, Vidmar, Kostenko, Dreyfus, Tolvinsky, Krug, Park.
1942, en ungersk-amerikanGabriel Kron lyckades äntligen formulera en generaliserad teori för alla elektriska maskiner och på så sätt förena många forskares ansträngningar under det senaste århundradet.
Elektromekanik åtnjöt ett stabilt intresse av forskare över hela världen, och därefter sådana vetenskaper som elektrodynamik (studerar sambandet mellan elektriska och magnetiska fenomen), mekanik (studerar kroppars rörelser och interaktioner mellan dem) och även termisk fysik (teoretiska grunder energi, termodynamik, värme- och massöverföring) och andra.
De huvudsakliga problemen som studerades i forskningen var studier och utveckling av givare, roterande magnetfält, linjär strömbelastning, Arnolds konstant. Huvudämnena är elektriska och asynkrona maskiner, olika typer av transformatorer.
Postulates of electromechanics
De tre huvudsakliga postulaten inom elektromekaniken är lagarna:
- Faradays elektromagnetiska induktion;
- fullström för magnetkrets;
- elektromagnetisk kraft (alias Ampères lag).
Som ett resultat av forskning av elektromekaniska forskare, bevisades det att energirörelsen är omöjlig utan förluster, alla maskiner kan fungera både som en motor och som en generator, och att rotorns och statorns fält är alltid stillastående i förhållande till varandra vän.
Grundformler är ekvationer:
- elektrisk maskin;
- spänningsbalans för lindningarna på en elektrisk maskin;
- elektromagnetiskt vridmoment.
Automatiska styrsystem
Rätten blev oundvikligen populär efter att det stod klart att maskiner framgångsrikt kunde ersätta mänskligt arbete.
Automatisk kontroll - möjligheten att manipulera driften av andra enheter eller till och med hela system. Styrningen kan göras efter temperatur, hastighet, rörelse, vinklar och körhastighet. Manipulation kan utföras både i helautomatiskt läge och med deltagande av en person.
Den första maskinen av detta slag kan betraktas som en enhet designad av Charles Babage. Med hjälp av informationen på hålkorten kunde pumpar styras med hjälp av en ångmaskin.
Den första datorn beskrevs i den irländska vetenskapsmannen Percy Ludgates skrifter, som presenterades för allmänheten 1909.
Analoga datorenheter dök upp precis innan andra världskrigets utbrott. Fientligheterna bromsade något upp utvecklingen av denna lovande industri.
Den första prototypen av den moderna datorn skapades av tysken Konrad Zuse 1938.
I dag ersätter automatiska styrsystem, som avsetts av deras uppfinnare, framgångsrikt människor i produktionen och utför det mest monotona och farliga arbetet.
Elektronik
Nästa steg i utvecklingen av elektroteknik var elektroniska enheter som är miljarder gånger mer exakta än sina analoga motsvarigheter.
Den mest kända första uppfinningen är den tyska Enigma-chiffermaskinen. Och så britternaelektroniska avkodare, med vilka de försökte dechiffrera de trassliga koderna.
Nästa var miniräknare och datorer.
I livets nuvarande skede förknippas telefoner och surfplattor med elektronik. Och vad som kommer att bli utvecklingen av våra enheter imorgon kan vi bara gissa. Men forskare arbetar dag och natt bara för att överraska oss alla och göra livet lite mer intressant och enklare.
