Elektrotechniek is een zeer breed kennisgebied, dat alles omvat wat met het gebruik van elektrische energie te maken heeft. Dit omvat de ontwikkeling van circuits, apparaten, apparatuur en componenten, en de studie van elektromagnetische verschijnselen, hun praktisch gebruik. De reikwijdte van elektrotechniek omvat alle gebieden van ons leven.
Hoe het allemaal begon
De geschiedenis van de ontwikkeling van elektrotechniek is gedurende de hele geschiedenis van zijn ontwikkeling nauw verbonden met de mensheid. Mensen waren geïnteresseerd in natuurlijke fenomenen die ze niet konden verklaren. De geschiedenis van de ontwikkeling van elektrotechniek - constante pogingen om te herhalen wat er in de buurt is gebeurd.
De studie ging eeuwenlang door. Maar pas in de zeventiende eeuw begon de geschiedenis van de ontwikkeling van de elektrotechniek af te tellen vanaf het daadwerkelijke gebruik van de verworven kennis en vaardigheden door een persoon.
Theorie
Wetenschappers die hebben bijgedragen aan de ontwikkeling van elektrotechniek zijn duizenden en duizenden namen, het is onmogelijk om ze allemaal op te sommen in het kader van dit artikel. Maarer zijn individuen wiens onderzoek heeft bijgedragen aan het maken van onze wereld tot wat het nu is.
Historische gegevens zeggen: een van de eersten die zijn aandacht vestigde op het feit dat nadat barnsteen tegen wol is gewreven, het objecten kan aantrekken, was de Griekse filosoof Thales van Miletus. Hij voerde zijn experimenten uit in de zevende eeuw voor Christus. Helaas kon hij geen fundamentele conclusies trekken. Maar hij noteerde zorgvuldig al zijn waarnemingen en gaf ze door aan het nageslacht.
De volgende naam in de voorwaardelijke lijst "elektrische wetenschappers en hun uitvindingen" verscheen pas in 1663, toen Otto von Guericke een machine ontwierp in de stad Magdeburg, een bal die niet alleen kon aantrekken, maar ook afstoten objecten.
Beroemde wetenschappers
Vervolgens werd het begin van de elektrotechniek gelegd door beroemde wetenschappers als:
- Stephen Gray, die experimenten deed met de transmissie van elektriciteit op afstand. Het resultaat van zijn onderzoek was de conclusie dat objecten lading anders overdragen.
- Charles Dufay, die de theorie van verschillende soorten elektriciteit naar voren bracht.
- Nederlandse Peter van Muschenbroek. Hij werd beroemd door het uitvinden van de condensator.
- Georg Richmann en Mikhail Lomonosov hebben het fenomeen actief bestudeerd.
- Benjamin Franklin. Deze man ging de geschiedenis in als de uitvinder van de bliksemafleider.
- Luigi Galvani.
- Vasily Petrov.
- Charles-hanger.
- Hans Oersted.
- Alessandro Volta.
- Andre Ampère.
- Michael Faraday en vele anderen.
Energie
Elektrotechniek is een wetenschap die vier componenten bevat, waarvan de eerste en basis de elektriciteitsindustrie is. Het is de wetenschap van opwekking, transmissie en verbruik van energie. De mensheid kon deze technologie pas in de 19e eeuw met succes gebruiken voor hun behoeften.
Primitieve batterijen lieten apparaten maar een tijdje werken, wat niet voldeed aan de ambities van wetenschappers. De uitvinder van het eerste prototype van de generator was de Hongaarse Anosh Jedlik in 1827. Helaas patenteerde de wetenschapper zijn geesteskind niet, en zijn naam bleef alleen in geschiedenisboeken staan.
Later is de dynamo aangepast door Hippolyte Pixie. Het apparaat is eenvoudig: een stator die een constant magnetisch veld creëert, en een reeks wikkelingen.
De geschiedenis van de ontwikkeling van elektrotechniek en energie kan niet zonder de naam van Michael Faraday te noemen. Hij was het die de eerste generator uitvond, die het mogelijk maakte om stroom en constante spanning te genereren. Vervolgens werden de mechanismen verbeterd door Emil Sterer, Henry Wilde, Zenob Gramm.
DC
In 1873 werd op een tentoonstelling in Wenen het begin van een pomp van een machine op meer dan een kilometer afstand duidelijk gedemonstreerd.
Elektriciteit heeft met vertrouwen de wereld veroverd. De mensheid heeft toegang tot voorheen onbekende nieuwigheden als de telegraaf, de elektromotor van auto's en schepen en de verlichting van steden. Enorme dynamo's werden steeds vaker gebruikt om op industriële schaal elektriciteit te produceren. De eerste trams en trolleybussen verschenen in de steden. Het idee van gelijkstroom werd massaal geïntroduceerd door de beroemde wetenschapper Thomas Edison. Deze technologie had echter ook nadelen.
Theoretische elektrotechniek in het werk van wetenschappers betekende dat zoveel mogelijk nederzettingen en gebieden met elektriciteit werden bedekt. Maar gelijkstroom had een extreem beperkt bereik - ongeveer twee of drie kilometer, waarna enorme verliezen begonnen. Een belangrijke factor bij de overgang naar wisselstroom was staal en de afmetingen van opwekmachines, de grootte van een degelijke fabriek.
Nikola Tesla
De Servische wetenschapper Nikola Tesla wordt beschouwd als de grondlegger van de nieuwe technologie. Hij wijdde zijn hele leven aan het bestuderen van de mogelijkheden van wisselstroom en het overbrengen ervan over een afstand. Elektrotechniek (voor beginners zal dit een interessant feit zijn) is gebaseerd op zijn basisprincipes. Tegenwoordig heeft elk huis een van de creaties van de grote wetenschapper.
De uitvinder gaf de wereld meerfasegeneratoren, een asynchrone elektromotor, een teller en vele andere uitvindingen. Door de jaren heen heeft Tesla veel ervaring opgedaan in de telegraaf, telefoonmaatschappijen, het Edison-laboratorium en later in zijn ondernemingen door het enorme aantal experimenten.
De mensheid heeft helaas nog geen tiende van de ontdekkingen van de wetenschapper ontvangen. De eigenaren van de olievelden waren op alle mogelijke manieren tegen de elektrische revolutie en probeerden de voortgang ervan te stoppen met alle beschikbare middelen.
Volgens geruchten zou Nikola dat kunnencreëer en stop orkanen, verzend elektriciteit zonder draden waar ook ter wereld, teleporteer een oorlogsschip en veroorzaak zelfs een meteorietval in Siberië. Deze man was heel bijzonder.
Zoals later bleek, had Nikola gelijk door te wedden op wisselstroom. Elektrotechniek (vooral voor beginners) noemt allereerst de principes ervan. Hij bleek gelijk te hebben dat elektriciteit duizenden kilometers ver weg kon worden geleverd met alleen draden. In het geval van een vaste “broer” moeten om de twee à drie kilometer elektriciteitscentrales geplaatst worden. Bovendien moeten ze constant worden onderhouden.
Tegenwoordig heeft gelijkstroom nog steeds plaats voor elektrische voertuigen - trams, trolleybussen, elektrische locomotieven, motoren in industriële ondernemingen, in batterijen, opladers. Gezien de ontwikkeling van de technologie is het echter waarschijnlijk dat het "permanente" binnenkort alleen op de pagina's van de geschiedenis zal blijven staan.
Elektromechanica
Het tweede deel van elektrotechniek, waarin het principe wordt uitgelegd van het omzetten van energie van mechanisch naar elektrisch en vice versa, wordt elektromechanica genoemd.
De eerste wetenschapper die zijn werk over elektromechanica aan de wereld onthulde, was de Zwitserse wetenschapper Engelbert Arnold, die in 1891 een werk publiceerde over de theorie en het ontwerp van wikkelingen voor machines. Vervolgens werd de wereldwetenschap aangevuld met de resultaten van onderzoek door Blondel, Vidmar, Kostenko, Dreyfus, Tolvinsky, Krug, Park.
In 1942, een Hongaars-AmerikaanseGabriel Kron slaagde er uiteindelijk in om een algemene theorie voor alle elektrische machines te formuleren en zo de inspanningen van vele onderzoekers van de afgelopen eeuw te verenigen.
Elektromechanica genoot een stabiele interesse van wetenschappers over de hele wereld, en vervolgens wetenschappen als elektrodynamica (bestudeert de relatie tussen elektrische en magnetische verschijnselen), mechanica (bestudeert de beweging van lichamen en interacties daartussen), en ook thermische natuurkunde (theoretische grondslagen energie, thermodynamica, warmte- en massaoverdracht) en andere.
De belangrijkste problemen die in het onderzoek werden bestudeerd, waren de studie en ontwikkeling van transducers, roterend magnetisch veld, lineaire stroombelasting, de constante van Arnold. De belangrijkste onderwerpen zijn elektrische en asynchrone machines, verschillende soorten transformatoren.
Postulaten van de elektromechanica
De drie belangrijkste postulaten van de elektromechanica zijn de wetten:
- De elektromagnetische inductie van Faraday;
- volledige stroom voor magnetisch circuit;
- elektromagnetische kracht (ook bekend als de wet van Ampère).
Als resultaat van onderzoek door elektromechanische wetenschappers is bewezen dat de beweging van energie onmogelijk is zonder verliezen, alle machines kunnen zowel als motor als als generator werken, en dat de velden van de rotor en stator altijd stationair ten opzichte van elkaar vriend.
Basisformules zijn vergelijkingen:
- elektrische machine;
- spanningsbalans van de wikkelingen van een elektrische machine;
- elektromagnetisch koppel.
Automatische controlesystemen
De richting werd onvermijdelijk populair nadat duidelijk werd dat machines menselijke arbeid met succes konden vervangen.
Automatische besturing - de mogelijkheid om de werking van andere apparaten of zelfs hele systemen te manipuleren. De regeling kan worden gedaan door temperatuur, snelheid, beweging, hoeken en rijsnelheid. Manipulatie kan zowel in de volledig automatische modus als met de deelname van een persoon worden uitgevoerd.
De eerste machine van deze soort kan worden beschouwd als een eenheid ontworpen door Charles Babage. Met behulp van de informatie op de ponskaarten konden pompen worden bestuurd met behulp van een stoommachine.
De eerste computer werd beschreven in de geschriften van de Ierse wetenschapper Percy Ludgate, die in 1909 aan het publiek werden gepresenteerd.
Analoge computerapparatuur verscheen net voor het uitbreken van de Tweede Wereldoorlog. De vijandelijkheden hebben de ontwikkeling van deze veelbelovende industrie enigszins vertraagd.
Het eerste prototype van de moderne computer werd in 1938 gemaakt door de Duitser Konrad Zuse.
Tegenwoordig vervangen automatische controlesystemen, zoals bedoeld door hun uitvinders, met succes mensen in de productie en voeren ze het meest eentonige en gevaarlijke werk uit.
Elektronica
De volgende fase in de ontwikkeling van elektrotechniek waren elektronische apparaten die miljarden keren nauwkeuriger zijn dan hun analoge tegenhangers.
De meest bekende eerste uitvinding is de Duitse Enigma-cijfermachine. En dan de Brittenelektronische decoders, waarmee ze de verwarde codes probeerden te ontcijferen.
Vervolgens waren rekenmachines en computers.
In de huidige levensfase worden telefoons en tablets geassocieerd met elektronica. En wat de ontwikkeling van onze apparaten morgen zal zijn, kunnen we alleen maar raden. Maar wetenschappers werken dag en nacht om ons allemaal te verrassen en het leven een beetje interessanter en gemakkelijker te maken.
