Az elektrotechnika rendkívül széles tudományterület, amely magában foglal mindent, ami az elektromos energia felhasználásával kapcsolatos. Ez magában foglalja az áramkörök, eszközök, berendezések és alkatrészek fejlesztését, valamint az elektromágneses jelenségek tanulmányozását, gyakorlati felhasználását. Az elektrotechnika életünk minden területére kiterjed.
Hogy kezdődött az egész
Az elektrotechnika fejlődésének története szorosan összefügg az emberiséggel fejlődésének története során. Az embereket olyan természeti jelenségek érdekelték, amelyeket nem tudtak megmagyarázni. Az elektrotechnika fejlődésének története - folyamatos kísérletek megismételni a körülötte történteket.
A vizsgálat hosszú és hosszú évszázadokig tartott. Ám az elektrotechnika fejlődésének története csak a tizenhetedik században kezdte meg visszaszámlálását a megszerzett tudás és készségek egy személy általi tényleges felhasználásától.
Elmélet
Az elektrotechnika fejlődésében közreműködő tudósok ezrei és ezrei néven szerepelnek, lehetetlen felsorolni mindegyiket e cikk keretein belül. Devannak olyan személyek, akiknek kutatása segített abban, hogy világunk olyan legyen, amilyen ma.
Történelmi adatok azt mondják: a görög filozófus, a milétoszi Thalész volt az egyik első, aki felhívta figyelmét arra, hogy miután a borostyánt a gyapjúhoz dörzsölték, képes vonzani a tárgyakat. Kísérleteit a Kr.e. hetedik században végezte. Sajnos alapvető következtetéseket nem tudott levonni. De gondosan feljegyezte minden megfigyelését, és továbbadta az utókornak.
A következő név a feltételes listában "villamos tudósok és találmányaik" csak 1663-ban jelent meg, amikor Otto von Guericke megtervezett egy gépet Magdeburg városában, amely egy olyan labda volt, amely nemcsak vonz, hanem taszít is. objektumok.
Híres tudósok
Ezután az elektrotechnika kezdetét olyan híres tudósok tették le, mint:
- Stephen Gray, aki kísérleteket végzett az elektromosság távolról történő átvitelével kapcsolatban. Kutatásának eredménye arra a következtetésre jutott, hogy a tárgyak különbözőképpen adják át a töltést.
- Charles Dufay, aki a különböző típusú elektromosság elméletét terjesztette elő.
- holland Peter van Muschenbroek. A kondenzátor feltalálásáról vált híressé.
- Georg Richmann és Mihail Lomonoszov aktívan tanulmányozta a jelenséget.
- Benjamin Franklin. Ez az ember a villámhárító feltalálójaként vonult be a történelembe.
- Luigi Galvani.
- Vaszilij Petrov.
- Charles Pendant.
- Hans Oersted.
- Alessandro Volta.
- Andre Ampère.
- Michael Faraday és még sokan mások.
Energia
Az elektrotechnika olyan tudomány, amely négy összetevőből áll, amelyek közül az első és alapvető az elektromos energiaipar. Ez az energiatermelés, -átvitel és -fogyasztás tudománya. Az emberiség ezt a technológiát csak a 19. században tudta sikeresen felhasználni saját igényeire.
A primitív akkumulátorok csak egy ideig tették lehetővé az eszközök működését, ami nem elégítette ki a tudósok ambícióit. A generátor első prototípusának feltalálója a magyar Anosh Jedlik volt 1827-ben. Sajnos a tudós nem szabadalmaztatta ötletét, és a neve csak a történelemtankönyvekben maradt meg.
Később a dinamót Hippolyte Pixie módosította. Az eszköz egyszerű: egy állórész, amely állandó mágneses teret hoz létre, és egy sor tekercs.
Az elektrotechnika és az energetika fejlődésének története nem nélkülözheti Michael Faraday nevének említését. Ő volt az, aki feltalálta az első generátort, amely lehetővé tette az áram és az állandó feszültség előállítását. Ezt követően Emil Sterer, Henry Wilde, Zenob Gramm továbbfejlesztette a mechanizmusokat.
DC
1873-ban egy bécsi kiállításon egyértelműen bebizonyosodott, hogy egy több mint egy kilométerrel távolabbi gépről beindul a szivattyú.
Az elektromosság magabiztosan meghódította a világot. Az emberiség olyan eddig ismeretlen újdonságokhoz férhet hozzá, mint a távíró, az autók és hajók villanymotorja és a városok világítása. A hatalmas dinamókat egyre gyakrabban használták ipari méretű villamos energia előállítására. A városokban kezdtek megjelenni az első villamosok és trolibuszok. Az egyenáram ötletét a híres tudós, Thomas Edison masszívan bevezette. Ennek a technológiának azonban voltak hátrányai is.
Az elméleti elektrotechnika a tudósok munkáiban annyit jelentett, hogy minél több települést és területet lefednek villamos energiával. De az egyenáram rendkívül korlátozott hatótávolságú volt - körülbelül két-három kilométer, ami után hatalmas veszteségek kezdődtek. A váltakozó áramra való átállásban fontos tényező volt az acél és a generátorgépek mérete, egy tisztességes gyár mérete.
Nikola Tesla
Nikola Tesla szerb tudóst tartják az új technológia megalapítójának. Egész életét a váltakozó áram lehetőségeinek tanulmányozásának szentelte, annak távolról történő továbbítását. Az elektrotechnika (kezdők számára ez érdekes tény) az alapelveire épül. Ma már minden otthonban megtalálható a nagy tudós egyik alkotása.
A feltaláló többfázisú generátorokat, aszinkron villanymotort, számlálót és sok más találmányt adott a világnak. Az évek során a távírónál, a telefontársaságoknál, az Edison laboratóriumban, majd később vállalkozásaiban Tesla rengeteg tapasztalatot szerzett a rengeteg kísérletnek köszönhetően.
Az emberiség sajnos még a tizedét sem kapta meg a tudós felfedezéseinek. Az olajmezők tulajdonosai minden lehetséges módon ellenezték az elektromos forradalmat, és minden rendelkezésükre álló eszközzel megpróbálták megállítani annak előrehaladását.
A pletykák szerint Nikola megtehetnéhurrikánokat hozzon létre és állítson meg, vezetékek nélkül továbbítsa az áramot bárhol a világon, teleportáljon hadihajót, és még meteorithullást is provokáljon Szibériában. Ez az ember nagyon rendkívüli volt.
Amint később kiderült, Nikolanak igaza volt, amikor a váltakozó áramra fogadott. Az elektrotechnika (főleg kezdőknek) mindenekelőtt az elveit említi. Igaza volt abban, hogy több ezer mérföldre is lehet áramot szolgáltatni csak vezetékekkel. Állandó „testvér” esetén két-három kilométerenként kell erőműveket elhelyezni. Ezenkívül folyamatosan karbantartani kell őket.
Ma még az egyenáramnak van helye az elektromos járműveknek - villamosoknak, trolibuszoknak, elektromos mozdonyoknak, ipari vállalkozások motorjainak, akkumulátorokban, töltőkészülékekben. A technológia fejlődését figyelembe véve azonban valószínű, hogy az „állandó” hamarosan csak a történelem lapjain marad.
Elektromechanika
Az elektrotechnika második szakaszát, amely elmagyarázza az energia mechanikaiból elektromossá és fordítva történő átalakításának elvét, az elektromechanika.
Az első tudós, aki az elektromechanikával kapcsolatos munkáját feltárta a világ előtt, Engelbert Arnold svájci tudós volt, aki 1891-ben publikált egy munkát a gépek tekercseinek elméletéről és tervezéséről. Ezt követően a világtudományt Blondel, Vidmar, Kostenko, Dreyfus, Tolvinsky, Krug, Park kutatási eredményeivel töltötték fel.
1942-ben amerikai magyarGabriel Kronnak végre sikerült általánosított elméletet megfogalmaznia minden elektromos gépre, és így egyesítenie az elmúlt évszázad számos kutatójának erőfeszítéseit.
Az elektromechanika világszerte folyamatosan érdekelte a tudósokat, majd olyan tudományok, mint az elektrodinamika (az elektromos és mágneses jelenségek kapcsolatát vizsgálja), a mechanika (a testek mozgását és a köztük lévő kölcsönhatásokat tanulmányozza), valamint a hőtan. fizika (energia, termodinamika, hő- és tömegátadás elméleti alapjai) és mások.
A kutatás során vizsgált fő problémák a jelátalakítók, a forgó mágneses tér, a lineáris áramterhelés, az Arnold-állandó tanulmányozása és fejlesztése voltak. A fő témák az elektromos és aszinkron gépek, a különböző típusú transzformátorok.
Az elektromechanika posztulátumai
Az elektromechanika három fő posztulátuma a törvények:
- Faraday elektromágneses indukciója;
- teljes áram a mágneses áramkörhöz;
- elektromágneses erő (más néven Ampère-törvény).
Elektromechanikus tudósok kutatásának eredményeként bebizonyosodott, hogy az energia mozgása nem lehetséges veszteségek nélkül, minden gép képes motorként és generátorként is működni, valamint hogy a forgórész és az állórész mezői mindig egymáshoz képest álló barátok.
Az alapképletek egyenletek:
- elektromos gép;
- elektromos gép tekercseinek feszültségmérlege;
- elektromágneses nyomaték.
Automatikus vezérlőrendszerek
Az irány elkerülhetetlenül népszerűvé vált, miután világossá vált, hogy a gépek sikeresen helyettesíthetik az emberi munkát.
Automatikus vezérlés – más eszközök vagy akár teljes rendszerek működésének manipulálása. A szabályozás történhet hőmérséklet, sebesség, mozgás, szögek és menetsebesség alapján. A manipuláció teljesen automatikus üzemmódban és egy személy részvételével is végrehajtható.
Az első ilyen típusú gép Charles Babage által tervezett egységnek tekinthető. A lyukkártyákon található információk segítségével a szivattyúkat gőzgéppel lehetett vezérelni.
Az első számítógépet Percy Ludgate ír tudós írásai írták le, amelyeket 1909-ben mutattak be a nagyközönségnek.
Az analóg számítástechnikai eszközök közvetlenül a második világháború kitörése előtt jelentek meg. Az ellenségeskedés némileg lelassította ennek az ígéretes iparágnak a fejlődését.
A modern számítógép első prototípusát a német Konrad Zuse készítette 1938-ban.
Ma az automatikus vezérlőrendszerek a feltalálóik szándéka szerint sikeresen helyettesítik az embereket a termelésben, és a legmonotonabb és legveszélyesebb munkát végzik.
Elektronika
Az elektrotechnika fejlődésének következő szakasza az elektronikus eszközök voltak, amelyek több milliárdszor pontosabbak analóg társaiknál.
A leghíresebb első találmány a német Enigma titkosítógép. Aztán a britekelektronikus dekóderek, amelyekkel a kusza kódokat próbálták megfejteni.
Ezután a számológépek és a számítógépek következtek.
A jelenlegi életszakaszban a telefonok és a táblagépek az elektronikához kapcsolódnak. És hogy holnap mi lesz a készülékeink fejlesztése, azt csak találgatni tudjuk. De a tudósok éjjel-nappal dolgoznak azért, hogy mindannyiunkat meglepjenek, és egy kicsit érdekesebbé és könnyebbé tegyék az életet.
