Гісторыя развіцця электратэхнікі. Навукоўцы, якія ўнеслі ўклад у развіццё электратэхнікі, і іх вынаходкі

Электратэхніка - вельмі шырокая вобласць ведаў, якая ўключае ў сябе ўсё, што звязана з выкарыстаннем электрычнай энергіі. Гэта і распрацоўка схем, прылад, абсталявання і кампанентаў, і вывучэнне электрамагнітных з'яў, іх практычнае выкарыстанне. Вобласць прымянення электратэхнікі - ўсе сферы нашага жыцця.

З чаго ўсё пачыналася

Гісторыя развіцця электратэхнікі моцна звязаная з чалавецтвам на працягу ўсёй гісторыі яго развіцця. Людзей цікавілі прыродныя з'явы, якія яны не маглі растлумачыць. Гісторыя развіцця электратэхнікі - пастаянныя спробы паўтарыць тое, што адбывалася вакол.

Вывучэнне працягвалася доўгія і доўгія стагоддзі. Але толькі ў семнаццатым стагоддзі гісторыя развіцця электратэхнікі пачала свой адлік з рэальнага выкарыстання чалавекам атрыманых ведаў і навыкаў.

тэорыя

Навукоўцы, якія ўнеслі ўклад у развіццё электратэхнікі, - гэта тысячы і тысячы імёнаў, іх усіх у рамках дадзенага артыкула ўказаць немагчыма. Але існуюць асобы, чые даследаванні дапамаглі зрабіць наш свет такім, які ён ёсць цяпер.

Гістарычныя дадзеныя абвяшчаюць: адным з першых, хто звярнуў сваю ўвагу, што пасля таго як бурштын пацерці аб поўсць, ён зможа прыцягваць прадметы, быў грэцкі філосаф Фалес Мілецкі. Свае досведы ён праводзіў у сёмым стагоддзі да нашай эры. Ніякіх фундаментальных высноў, на жаль, ён зрабіць не змог. Але ўсе свае назіранні ён старанна запісаў і перадаў нашчадкам.

Наступнае імя ва ўмоўным спісе "вучоныя-электратэхнікі і іх вынаходкі» з'явілася толькі ў 1663 годзе, калі ў горадзе Магдэбургу Ота фон Герике спраектаваў машыну, якая ўяўляла сабою шар, здольны не толькі прыцягваць, але і адштурхоўваць прадметы.

знакамітыя навукоўцы

Пасля пачатку электратэхнікі паклалі такія вядомыя навукоўцы, як:

• Стывен Грэй, які праводзіў вопыты па перадачы электрычнасці на адлегласці. Вынікам яго даследаванняў стаў выснову, што прадметы па-рознаму перадаюць зарад.
• Шарль Дюфе, які высунуў тэорыю аб розных тыпах электрычнасці.
• Галандзец Пітэр ван Мушенбрук. Ён праславіўся вынаходствам кандэнсатара.
• Актыўна вывучалі з'ява Георг Рихман і Міхаіл Ламаносаў.
• Бенджамін Франклін. Гэты чалавек застаўся ў гісторыі як вынаходнік громаадводу.
• Луіджы Гальвани.
• Васіль Пятроў.
• Шарль Кулон.
• Ганс Эрстэд.
• Алесандра Вольта.
• Андрэ Ампер.
• Майкл Фарадей і многія іншыя.

энергетыка

Электратэхніка - навука, якая змяшчае чатыры складнікаў, першай і базавай з іх з'яўляецца электраэнергетыка. Гэта навука аб генерацыі, перадачы і спажыванні энергіі. Чалавецтва змагло паспяхова выкарыстоўваць гэтую тэхналогію для сваіх патрэб толькі ў 19-м стагоддзі.

Прымітыўныя батарэі дазвалялі прыбораў працаваць толькі нейкі час, што не задавальняла амбіцый навукоўцаў. Вынаходнікам першага правобраза генератара стаў венгр Аньош Йедлик ў 1827 годзе. На жаль, сваё стварэнне навуковец не запатэнтаваў, і яго імя засталося толькі ў падручніках па гісторыі.

Пазней дынама-машыну дапрацаваў Іпаліт Піксі. Прылада нескладанае: статар, які стварае пастаяннае магнітнае поле, і набор абмотак.

Гісторыя развіцця электратэхнікі і энергетыкі не можа абысціся без згадкі імя Майкла Фарадея. Менавіта ён вынайшаў першы генератар, які дазваляў выпрацоўваць ток і пастаяннае напружанне. Пасля механізмы былі ўдасканалены Эмілем Штерером, Генры Уайльдом, Зенобом грама.

пастаянны ток

У 1873 годзе на выставе ў Вене быў наглядна прадэманстраваны запуск помпы ад машыны, якая знаходзіцца больш чым у кіламетры ад яго.

Электрычнасць упэўнена заваёўвала свет. Чалавецтву сталі даступныя такія невядомыя раней навінкі, як тэлеграф, электрычны рухавік на аўтамабілях і суднах, асвятленне гарадоў. Вялізныя дынама-машыны ўсё часцей выкарыстоўвалі для вытворчасці электрычнага току ў прамысловых маштабах. У гарадах сталі з'яўляцца першыя трамваі і тралейбусы. Ідэю пастаяннага току масава ўкараняў вядомы вучоны Томас Эдысан. Аднак у гэтай тэхналогіі былі і свае недахопы.

Тэарэтычная электратэхніка ў працах вучоных мела на ўвазе пакрыццё як мага большай колькасці населеных пунктаў і тэрыторый электраэнергіяй. Але пастаянны ток меў вельмі абмежаваны радыус дзеяння - каля двух-трох кіламетраў, пасля чаго пачыналіся велізарныя страты. Немалаважным фактарам пераходу на пераменны ток сталі і габарыты генерыруючых машын, памерам з прыстойны завод.

Нікола Тэсла

Заснавальнікам новай тэхналогіі лічыцца сербская навуковец Нікола Тэсла. Усё сваё жыццё ён прысвяціў вывучэнню магчымасцей пераменнага току, перадачу яго на адлегласць. Электратэхніка (для пачаткоўцаў гэта будзе цікавым фактам) пабудаваная на асноўных яго прынцыпах. Сёння ў кожным доме ёсць адно з твораў вялікага навукоўца.

Вынаходнік падарыў свету шматфазнай генератары, асінхронны электрарухавік, лічыльнік і многія іншыя вынаходніцтвы. За гады працы ў тэлеграфнай, тэлефоннай кампаніях, лабараторыі Эдысана і пасля на сваіх прадпрыемствах Тэсла атрымаў велізарны досвед з прычыны правядзення велізарнай колькасці эксперыментаў.

Чалавецтва, на вялікі жаль, не атрымала і дзесятай долі адкрыццяў навукоўца. Уладальнікі нафтавых радовішчаў былі ўсяляк супраць электрычнай рэвалюцыі і любымі даступнымі ім спосабамі спрабавалі спыніць яе прасоўванне.

Па чутках, Нікола ўмеў ствараць і спыняць ураганы, перадаваць электрычнасць без правадоў у любую кропку зямнога шара, тэлепартавацца ваенны карабель, і нават справакаваў падзенне метэарыта ў Сібіры. Вельмі неардынарным быў гэты чалавек.

Як аказалася пасля, Нікола меў рацыю, зрабіўшы стаўку на пераменны ток. Электратэхніка (для пачаткоўцаў асабліва) у першую чаргу згадвае пра яго прынцыпах. Гэта была праўда, што электрычнасць можна падаваць за тысячы кіламетраў, выкарыстоўваючы толькі провада. У выпадку з пастаянным «субратам» электрастанцыі неабходна размяшчаць праз кожныя два-тры кіламетры. Да таго ж яны павінны ўвесь час абслугоўвацца.

На сённяшні дзень сталым току яшчэ засталося месца для электрычнага транспарту - трамвая, тралейбуса, электравоза, рухавікоў на прамысловых прадпрыемствах, у батарэйках, зарадных прыладах. Аднак, улічваючы развіццё тэхналогій, ёсць верагоднасць што «постоянке» неўзабаве застанецца толькі на старонках гісторыі.

электрамеханіка

Другі з раздзелаў электратэхнікі, у якім тлумачыцца прынцып пераўтварэння энергій з механічнай ў электрычную і наадварот, называецца электрамеханік.

Першым навукоўцам, явившим свету свае працы па электрамеханік, быў швейцарскі вучоны Энгельберт Арнольд, які ў 1891 годзе апублікаваў працу, прысвечаны тэорыі і праектаванню абмотак для машын. Пасля сусветная навука папоўнілася вынікамі даследаванняў Блондель, Видмара, Кастэнка, Дрэйфуса, Талвінскага, Круга, Парку.

У 1942 годзе Венгрыя-амерыканец Габрыэль Крон канчаткова здолеў сфармуляваць абагульненую тэорыю для ўсіх электрычных машын і аб'яднаць такім чынам намаганні мноства даследчыкаў за апошняе стагоддзе.

Электрамеханіка карысталася стабільным цікавасцю вучоных ва ўсім свеце, і пасля з яе паўсталі такія навукі, як электрадынаміка (вывучае сувязь электрычных і магнітных з'яў), механіка (вывучае рух целаў і узаемадзеянняў паміж імі), а таксама цеплафізіка (тэарэтычныя асновы энергетыкі, тэрмадынаміку, цепламасаабмену ) і іншыя.

Асноўнымі праблемамі, якія вывучаліся ў рамках даследаванняў, з'яўляліся вывучэнне і распрацоўка пераўтваральнікаў, якое верціцца магнітнага поля, лінейная токаў нагрузка, пастаянная Арнольда. Асноўныя тэмы - электрычныя і асінхронныя машыны, розныя тыпы трансфарматараў.

пастулаты электрамеханікі

Асноўнымі трыма пастулатамі электрамеханікі з'яўляюцца законы:

• электрамагнітнай індукцыі Фарадея;
• поўнага току для магнітнага ланцуга;
• электрамагнітных сіл (ён жа Закон Ампера).

У выніку даследаванняў навукоўцаў-электрамеханікаў, было даказана, што перасоўванне энергіі немагчыма без страт, усе машыны могуць працаваць як у рэжыме рухавіка, так і ў якасці генератара, а таксама тое, што палі ротара і статара заўсёды паварочвацца адносна адзін аднаго.

Асноўнымі формуламі з'яўляюцца ўраўненні:

• электрычнай машыны;
• раўнавагі высілкаў абмотак электрычнай машыны;
• электрамагнітнага моманту.

Сістэмы аўтаматычнага кіравання

Напрамак непазбежна стала папулярным, пасля таго як стала ясна, што машыны з поспехам могуць замяніць чалавечую працу.

Аўтаматычнае кіраванне - магчымасць маніпуляваць працай іншых прыладаў або нават цэлых сістэм. Кіраванне можа вырабляцца тэмпературай, хуткасцю, рухам, кутамі і хуткасцю перамяшчэння. Маніпуляванне можа ажыццяўляцца як у поўным аўтаматычным рэжыме, так і пры ўдзеле чалавека.

Першай машынай падобнага роду можна лічыць агрэгат, сканструяваны Чарльзам Бэбиджем. Пры дапамозе інфармацыі, закладзенай у перфакарты, магло рабіцца кіраванне помпамі пры дапамозе паравога рухавіка.

Першы кампутар быў апісаны ў працах ірландскага вучонага Персі Ладгейт, якія былі прадстаўлены грамадскасці ў 1909 годзе.

Аналагавыя вылічальныя прылады з'явіліся акурат перад пачаткам Другой сусветнай вайны. Ваенныя дзеянні некалькі затармазілі развіццё гэтай перспектыўнай галіны.

Першы правобраз сучаснага кампутара быў створаны немцам Конрадам Цузе ў 1938 годзе.

На сённяшні дзень сістэмы аўтаматычнага кіравання, як і было задумана іх вынаходнікамі, паспяхова замяняюць людзей на вытворчасцях, выконваючы самую манатонную і небяспечную працу.

электроніка

Наступным этапам развіцця электратэхнікі сталі электронныя прылады, якія ў мільярды разоў дакладней сваіх аналагавых субратаў.

Самым вядомым першым вынаходствам з'яўляецца нямецкая шыфравальная машына «Энігма». А пасля - брытанскія электронныя дэшыфратары, пры дапамозе якіх спрабавалі разгадаць заблытаныя коды.

Далей былі калькулятары і кампутары.

На бягучым этапе жыцця з электронікай звязваюць тэлефоны і планшэты. А якім будзе развіццё нашых прылад заўтра, мы можам толькі гадаць. Але навукоўцы працуюць дзень і ноч толькі для таго, каб здзівіць усіх нас і зрабіць жыццё нямога цікавей і прасцей.