Elektrotechnik ist ein extrem weites Wissensgebiet, das alles umfasst, was mit der Nutzung elektrischer Energie zu tun hat. Dies umfasst die Entwicklung von Sch altungen, Geräten, Geräten und Komponenten sowie die Untersuchung elektromagnetischer Phänomene und deren praktischen Einsatz. Der Anwendungsbereich der Elektrotechnik umfasst alle Bereiche unseres Lebens.
Wie alles begann
Die Entwicklungsgeschichte der Elektrotechnik ist mit der gesamten Entwicklungsgeschichte der Menschheit eng verbunden. Die Menschen interessierten sich für Naturphänomene, die sie nicht erklären konnten. Die Entwicklungsgeschichte der Elektrotechnik - ständige Versuche, das Geschehene zu wiederholen.
Das Studium dauerte viele, lange Jahrhunderte. Aber erst im siebzehnten Jahrhundert begann die Entwicklungsgeschichte der Elektrotechnik ihren Countdown von der tatsächlichen Nutzung der erworbenen Kenntnisse und Fähigkeiten durch einen Menschen.
Theorie
Wissenschaftler, die zur Entwicklung der Elektrotechnik beigetragen haben, sind Tausende und Abertausende von Namen, es ist unmöglich, sie alle im Rahmen dieses Artikels aufzulisten. AberEs gibt Personen, deren Forschung dazu beigetragen hat, unsere Welt zu dem zu machen, was sie heute ist.
Historische Daten sagen: Einer der ersten, der seine Aufmerksamkeit auf die Tatsache richtete, dass Bernstein, nachdem er an Wolle gerieben wurde, Gegenstände anziehen kann, war der griechische Philosoph Thales von Milet. Er führte seine Experimente im siebten Jahrhundert v. Leider konnte er daraus keine grundsätzlichen Schlüsse ziehen. Aber er hat alle seine Beobachtungen sorgfältig festgeh alten und an die Nachwelt weitergegeben.
Der nächste Name in der Bedingungsliste "Elektriker und ihre Erfindungen" tauchte erst 1663 auf, als Otto von Guericke in der Stadt Magdeburg eine Maschine entwarf, die eine Kugel war, die nicht nur anziehen, sondern auch abstoßen konnte Objekte.
Berühmte Wissenschaftler
In der Folge wurde der Beginn der Elektrotechnik von so berühmten Wissenschaftlern gelegt wie:
- Stephen Gray, der Experimente zur Fernübertragung von Elektrizität durchführte. Das Ergebnis seiner Forschung war der Schluss, dass Gegenstände Ladung unterschiedlich übertragen.
- Charles Dufay, der die Theorie der verschiedenen Arten von Elektrizität aufstellte.
- Niederländisch Peter van Muschenbroek. Berühmt wurde er durch die Erfindung des Kondensators.
- Georg Richmann und Mikhail Lomonosov haben das Phänomen aktiv untersucht.
- Benjamin Franklin. Dieser Mann ging als Erfinder des Blitzableiters in die Geschichte ein.
- Luigi Galvani.
- Vasily Petrov.
- Charles-Anhänger.
- Hans Oersted.
- Alessandro Volta.
- Andre Ampère.
- Michael Faraday und viele andere.
Energie
Elektrotechnik ist eine Wissenschaft, die vier Komponenten enthält, von denen die erste und grundlegende die Elektrizitätsindustrie ist. Es ist die Wissenschaft von der Erzeugung, Übertragung und dem Verbrauch von Energie. Die Menschheit konnte diese Technologie erst im 19. Jahrhundert erfolgreich für ihre Bedürfnisse nutzen.
Primitive Batterien ließen Geräte nur eine Zeit lang funktionieren, was den Ambitionen der Wissenschaftler nicht genügte. Der Erfinder des ersten Prototyps des Generators war 1827 der Ungar Anosh Jedlik. Leider hat der Wissenschaftler seine Idee nicht patentieren lassen, und sein Name blieb nur in Geschichtslehrbüchern.
Später wurde der Dynamo von Hippolyte Pixie modifiziert. Das Gerät ist einfach: ein Stator, der ein konstantes Magnetfeld erzeugt, und eine Reihe von Wicklungen.
Die Entwicklungsgeschichte der Elektrotechnik und Energie kann nicht ohne die Erwähnung des Namens Michael Faraday auskommen. Er war es, der den ersten Generator erfand, der es ermöglichte, Strom und konstante Spannung zu erzeugen. Anschließend wurden die Mechanismen von Emil Sterer, Henry Wilde, Zenob Gramm verbessert.
DC
1873 wurde auf einer Ausstellung in Wien der Start einer Pumpe von einer mehr als einen Kilometer entfernten Maschine deutlich demonstriert.
Elektrizität hat souverän die Welt erobert. Die Menschheit hat Zugang zu bisher unbekannten Neuheiten wie dem Telegrafen, dem Elektromotor von Autos und Schiffen und der Beleuchtung von Städten. Riesige Dynamos wurden zunehmend zur Stromerzeugung im industriellen Maßstab eingesetzt. Die ersten Straßenbahnen und Oberleitungsbusse tauchten in den Städten auf. Die Idee des Gleichstroms wurde massiv von dem berühmten Wissenschaftler Thomas Edison eingeführt. Allerdings hatte diese Technologie auch ihre Nachteile.
Theoretische Elektrotechnik in den Werken der Wissenschaftler bedeutete, möglichst viele Siedlungen und Territorien mit Strom zu versorgen. Aber Gleichstrom hatte eine extrem begrenzte Reichweite - etwa zwei oder drei Kilometer, danach begannen enorme Verluste. Ein wichtiger Faktor bei der Umstellung auf Wechselstrom war Stahl und die Dimensionen von Stromerzeugungsmaschinen, die Größe einer anständigen Fabrik.
Nikola Tesla
Der serbische Wissenschaftler Nikola Tesla gilt als Begründer der neuen Technologie. Er widmete sein ganzes Leben dem Studium der Möglichkeiten des Wechselstroms und seiner Übertragung über große Entfernungen. Die Elektrotechnik (für Anfänger wird dies eine interessante Tatsache sein) baut auf ihren Grundprinzipien auf. Heute hat jedes Zuhause eine der Kreationen des großen Wissenschaftlers.
Der Erfinder hat der Welt mehrphasige Generatoren, einen asynchronen Elektromotor, einen Zähler und viele andere Erfindungen geschenkt. Im Laufe der Jahre in der Telegrafie, den Telefongesellschaften, im Edison-Labor und später in seinen Unternehmen sammelte Tesla aufgrund der Vielzahl von Experimenten viel Erfahrung.
Die Menschheit hat leider nicht einmal ein Zehntel der Entdeckungen des Wissenschaftlers erh alten. Die Eigentümer der Ölfelder waren mit allen Mitteln gegen die elektrische Revolution und versuchten, ihren Fortschritt mit allen ihnen zur Verfügung stehenden Mitteln zu stoppen.
Gerüchten zufolge könnte Nikola dasErzeuge und stoppe Wirbelstürme, übertrage Strom ohne Kabel überall auf der Welt, teleportiere ein Kriegsschiff und provoziere sogar einen Meteoriteneinschlag in Sibirien. Dieser Mann war sehr außergewöhnlich.
Wie sich später herausstellte, hatte Nikola recht damit, auf Wechselstrom zu setzen. Die Elektrotechnik (insbesondere für Anfänger) erwähnt zunächst ihre Prinzipien. Wie sich herausstellte, konnte er nur mit Kabeln Tausende von Kilometern entfernt mit Strom versorgt werden. Bei einem festen „Bruder“müssen Kraftwerke alle zwei bis drei Kilometer stehen. Außerdem müssen sie ständig gewartet werden.
Gleichstrom hat auch heute noch einen Platz für Elektrofahrzeuge - Straßenbahnen, Trolleybusse, elektrische Lokomotiven, Motoren in Industrieunternehmen, in Batterien, Ladegeräten. Angesichts der Entwicklung der Technologie ist es jedoch wahrscheinlich, dass das "Permanente" bald nur noch auf den Seiten der Geschichte bleiben wird.
Elektromechanik
Der zweite Teilbereich der Elektrotechnik, der das Prinzip der Energieumwandlung von mechanischer in elektrische und umgekehrt erklärt, nennt man Elektromechanik.
Der erste Wissenschaftler, der seine Arbeiten zur Elektromechanik der Welt offenbarte, war der Schweizer Wissenschaftler Engelbert Arnold, der 1891 eine Arbeit über die Theorie und Konstruktion von Wicklungen für Maschinen veröffentlichte. Anschließend wurde die Weltwissenschaft mit den Forschungsergebnissen von Blondel, Vidmar, Kostenko, Dreyfus, Tolvinsky, Krug, Park aufgefüllt.
1942 ein Ungarisch-AmerikanerGabriel Kron gelang es schließlich, eine verallgemeinerte Theorie für alle elektrischen Maschinen zu formulieren und damit die Bemühungen vieler Forscher des vergangenen Jahrhunderts zu vereinen.
Elektromechanik erfreute sich eines stabilen Interesses von Wissenschaftlern auf der ganzen Welt, und in der Folge solche Wissenschaften wie Elektrodynamik (untersucht die Beziehung zwischen elektrischen und magnetischen Phänomenen), Mechanik (untersucht die Bewegung von Körpern und Wechselwirkungen zwischen ihnen) und auch Thermik Physik (theoretische Grundlagen Energie, Thermodynamik, Wärme- und Stofftransport) und andere.
Die Hauptprobleme, die in der Forschung untersucht wurden, waren die Untersuchung und Entwicklung von Wandlern, rotierendem Magnetfeld, linearer Strombelastung, Arnolds Konstante. Die Hauptthemen sind elektrische und asynchrone Maschinen, verschiedene Arten von Transformatoren.
Postulate der Elektromechanik
Die drei Hauptpostulate der Elektromechanik sind die Gesetze:
- Faradaysche elektromagnetische Induktion;
- Vollstrom für Magnetkreis;
- elektromagnetische Kraft (auch bekannt als Ampères Gesetz).
Als Ergebnis der Forschung von Wissenschaftlern der Elektromechanik wurde bewiesen, dass die Bewegung von Energie ohne Verluste unmöglich ist, alle Maschinen sowohl als Motor als auch als Generator arbeiten können und dass die Felder des Rotors und Stators sind immer stationär relativ zueinander Freund.
Grundformeln sind Gleichungen:
- elektrische Maschine;
- Spannungsbilanz der Wicklungen einer elektrischen Maschine;
- elektromagnetisches Drehmoment.
Automatische Kontrollsysteme
Die Richtung wurde unweigerlich populär, nachdem klar wurde, dass Maschinen menschliche Arbeit erfolgreich ersetzen können.
Automatische Steuerung - die Fähigkeit, den Betrieb anderer Geräte oder sogar ganzer Systeme zu manipulieren. Die Steuerung kann über Temperatur, Geschwindigkeit, Bewegung, Winkel und Fahrgeschwindigkeit erfolgen. Die Manipulation kann sowohl im vollautomatischen Modus als auch unter Beteiligung einer Person durchgeführt werden.
Die erste Maschine dieser Art kann als eine von Charles Babage entworfene Einheit angesehen werden. Mit Hilfe der in den Lochkarten enth altenen Informationen konnten Pumpen mit einer Dampfmaschine gesteuert werden.
Der erste Computer wurde in den Schriften des irischen Wissenschaftlers Percy Ludgate beschrieben, die 1909 der Öffentlichkeit vorgestellt wurden.
Analoge Computergeräte tauchten kurz vor dem Ausbruch des Zweiten Weltkriegs auf. Die Feindseligkeiten haben die Entwicklung dieser vielversprechenden Industrie etwas gebremst.
Der erste Prototyp des modernen Computers wurde 1938 von dem Deutschen Konrad Zuse entwickelt.
Automatische Steuerungssysteme, wie von ihren Erfindern beabsichtigt, ersetzen heute erfolgreich Menschen in der Produktion, die die eintönigsten und gefährlichsten Arbeiten verrichten.
Elektronik
Die nächste Stufe in der Entwicklung der Elektrotechnik waren elektronische Geräte, die milliardenfach genauer sind als ihre analogen Gegenstücke.
Die berühmteste erste Erfindung ist die deutsche Chiffriermaschine Enigma. Und dann die Britenelektronische Decoder, mit denen sie versuchten, die verworrenen Codes zu entziffern.
Als nächstes kamen Taschenrechner und Computer.
In der heutigen Lebensphase werden Telefone und Tablets mit Elektronik in Verbindung gebracht. Und wie sich unsere Geräte morgen entwickeln werden, können wir nur erahnen. Aber Wissenschaftler arbeiten Tag und Nacht, um uns alle zu überraschen und das Leben ein wenig interessanter und einfacher zu machen.
