Історія розвитку електротехніки. Вчені, які зробили внесок у розвиток електротехніки, і їх винаходи

Електротехніка - вкрай велика область знань, яка включає в себе все, що пов`язано з використанням електричної енергії. Це і розробка схем, пристроїв, обладнання та компонентів, і вивчення електромагнітних явищ, їх практичне використання. Область застосування електротехніки - всі сфери нашого життя.

З чого все починалося

Історія розвитку електротехніки міцно пов`язана з людством протягом всієї історії його розвитку. Людей цікавили природні явища, які вони не могли пояснити. Історія розвитку електротехніки - постійні спроби повторити те, що відбувалося навколо.

Вивчення тривало довгі і довгі століття. Але лише в сімнадцятому столітті історія розвитку електротехніки почала свій відлік з реального використання людиною отриманих знань і навичок.

теорія

Вчені, які зробили внесок у розвиток електротехніки, - це тисячі і тисячі імен, усіх їх в рамках даної статті вказати неможливо. Але існують особистості, чиї дослідження допомогли зробити наш світ таким, яким він є зараз.

Відео: Future by Design (Futuro por Dise o) (2006) (The Venus Project) (J. Fresco) (28 SUBs)

Історичні дані свідчать: одним з перших, хто звернув свою увагу, що після того як бурштин потерти про шерсть, він зможе притягувати предмети, був грецький філософ Фалес. Свої досліди він проводив в сьомому столітті до нашої ери. Ніяких фундаментальних висновків, на жаль, він зробити не зміг. Але всі свої спостереження він ретельно записав і передав нащадкам.

Наступне ім`я в умовному списку «вчені-електротехніки та їх винаходи» з`явилося лише в 1663 році, коли в місті Магдебурзі Отто фон Геріке спроектував машину, яка була куля, здатний не тільки притягувати, а й відштовхувати предмети.

знамениті вчені

Згодом почала електротехніки поклали такі відомі вчені, як:

• Стівен Грей, який проводив досліди з передачі електрики на відстані. Результатом його досліджень став висновок, що предмети по-різному передають заряд.
• Шарль Дюфе, який висунув теорію про різні типи електрики.
• Голландець Пітер ван Мушенбрук. Він прославився винаходом конденсатора.
• Активно вивчали явище Георг Рихман і Михайло Ломоносов.
• Бенджамін Франклін. Ця людина залишився в історії як винахідник громовідводу.
• Луїджі Гальвані.
• Василь Петров.
• Шарль Кулон.
• Ганс Ерстед.
• Алессандро Вольта.
• Андре Ампер.
• Майкл Фарадей і багато інших.

Енергетика

Електротехніка - наука, яка містить чотири складових, першої та базової з них є електроенергетика. Це наука про генерацію, передачу та споживанні енергії. Людство змогло успішно використовувати цю технологію для своїх потреб лише в 19-му столітті.

Примітивні батареї дозволяли приладів працювати лише якийсь час, що не задовольняло амбіцій вчених. Винахідником першого прообразу генератора став угорець Аньош Йедлік в 1827 році. На жаль, своє дітище вчений не запатентував, і його ім`я залишилося лише в підручниках з історії.

Пізніше динамо-машину допрацював Іполит Пікс. Пристрій нескладний: статор, що створює постійне магнітне поле, і набір обмоток.

Історія розвитку електротехніки та енергетики не може обійтися без згадки імені Майкла Фарадея. Саме він винайшов перший генератор, який дозволяв виробляти струм і постійна напруга. Згодом механізми були вдосконалені Емілем Штерером, Генрі Уайльдом, Зеноб Грамом.

Постійний струм

У 1873 році на виставці у Відні був наочно продемонстрований запуск насоса від машини, яка знаходиться більш ніж в кілометрі від нього.

Електрика впевнено завойовувало світ. Людству стали доступні такі невідомі раніше новинки, як телеграф, електричний двигун на автомобілях і суднах, освітлення міст. Величезні динамо-машини все частіше використовували для виробництва електричного струму в промислових масштабах. У містах стали з`являтися перші трамваї і тролейбуси. Ідею постійного струму масово впроваджував відомий вчений Томас Едісон. Однак у цієї технології були і свої недоліки.

Теоретична електротехніка в працях вчених мала на увазі покриття якомога більшої кількості населених пунктів і територій електроенергією. Але постійний струм мав вкрай обмежений радіус дії - близько двох-трьох кілометрів, після чого починалися величезні втрати. Важливим фактором переходу на змінний струм стали і габарити генеруючих машин, розміром з пристойний завод.

Нікола Тесла

Основоположником нової технології вважається сербський вчений Нікола Тесла. Все своє життя він присвятив вивченню можливостей змінного струму, передачу його на відстань. Електротехніка (для початківців це буде цікавим фактом) побудована на основних його принципах. Сьогодні в кожному будинку є одне з творінь великого вченого.

Винахідник подарував світові багатофазні генератори, асинхронний електродвигун, лічильник і багато інших винаходів. За роки роботи в телеграфної, телефонної компаніях, лабораторії Едісона і згодом на своїх підприємствах Тесла отримав величезний досвід внаслідок проведення величезної кількості експериментів.

Людство, на превеликий жаль, не отримало і десятої частки відкриттів вченого. Власники нафтових родовищ були всіляко проти електричної революції і будь-якими доступними їм способами намагалися зупинити її просування.

З чуток, Нікола вмів створювати і зупиняти урагани, передавати електрику без проводів в будь-яку точку земної кулі, телепорований військовий корабель, і навіть спровокував падіння метеорита в Сибіру. Дуже неординарним був цей чоловік.

Як виявилося згодом, Нікола мав рацію, зробивши ставку на змінний струм. Електротехніка (для початківців особливо) в першу чергу згадує про його принципах. Він мав рацію, що електрику можна подавати за тисячі кілометрів, використовуючи лише дроти. У випадку з постійним «побратимом» електростанції необхідно розташовувати через кожні два-три кілометри. До того ж вони повинні постійно обслуговуватися.

На сьогоднішній день постійному струму ще залишилося місце для електричного транспорту - трамвая, тролейбуса, електровоза, двигунів на промислових підприємствах, в батарейках, зарядний пристрій. Однак, з огляду на розвиток технологій, є ймовірність що «постоянка» незабаром залишиться лише на сторінках історії.

електромеханіка

Другий з розділів електротехніки, в якому пояснюється принцип перетворення енергій з механічною в електричну і навпаки, називається електромеханіка.

Першим вченим, явівшім світу свої роботи з електромеханіки, був швейцарський вчений Енгельберт Арнольд, який в 1891 році опублікував працю, присвячений теорії та проектування обмоток для машин. Згодом світова наука поповнилася результатами досліджень Блонделя, Відмара, Костенко, Дрейфуса, Толвінського, Круга, Парка.

У 1942 році угорсько-американець Габріель Крон остаточно зумів сформулювати узагальнену теорію для всіх електричних машин і об`єднати таким чином зусилля безлічі дослідників за останнє сторіччя.

Електромеханіка користувалася стабільним інтересом вчених у всьому світі, і згодом з неї виникли такі науки, як електродинаміка (вивчає зв`язок електричних і магнітних явищ), механіка (вивчає рух тіл і взаємодій між ними), а також теплофізика (теоретичні основи енергетики, термодинаміку, тепломасообмін ) та інші.

Основними проблемами, які вивчалися в рамках досліджень, були вивчення і розробка перетворювачів, магнітного поля, лінійна струмова навантаження, постійна Арнольда. Основні теми - електричні і асинхронні машини, різні типи трансформаторів.

постулати електромеханіки

Основними трьома постулатами електромеханіки є закони:

• електромагнітної індукції Фарадея;
• повного струму для магнітного кола;
• електромагнітних сил (він же Закон Ампера).

В результаті досліджень вчених-електромеханіків, було доведено, що переміщення енергії неможливо без втрат, все машини можуть працювати як в режимі двигуна, так і в якості генератора, а також те, що поля ротора і статора завжди нерухомі відносно один одного.

Основними формулами є рівняння:

• електричної машини;
• рівноваги напруг обмоток електричної машини;
• електромагнітного моменту.

Системи автоматичного управління

Напрямок неминуче стало популярним, після того як стало ясно, що машини з успіхом можуть замінити людську працю.

Автоматичне управління - можливість маніпулювати роботою інших пристроїв або навіть цілих систем. Управління може здійснюватися температурою, швидкістю, рухом, кутами і швидкістю переміщення. Маніпулювання може здійснюватися як в повному автоматичному режимі, так і за участю людини.

Першою машиною подібного роду можна вважати агрегат, сконструйований Чарльзом Бебіджем. За допомогою інформації, закладеної в перфокарти, могло здійснюватися управління насосами за допомогою парового двигуна.

Перший комп`ютер був описаний в працях ірландського вченого Персі Ладгейт, які були представлені громадськості в 1909 році.

Аналогові обчислювальні пристрої з`явилися акурат перед початком Другої світової війни. Військові дії декілька загальмували розвиток цієї перспективної галузі.

Перший прообраз сучасного комп`ютера був створений німцем Конрадом Цузе в 1938 році.

На сьогоднішній день системи автоматичного управління, як і було задумано їх винахідниками, успішно замінюють людей на виробництвах, виконуючи саму монотонну і небезпечну роботу.

електроніка

Наступним етапом розвитку електротехніки стали електронні пристрої, які в мільярди разів точніше своїх аналогових побратимів.

Найвідомішим першим винаходом є німецьку шифрувальну машину "Енігма". А згодом - британські електронні дешифратори, за допомогою яких намагалися розгадати заплутані коди.

Далі були калькулятори та комп`ютери.

На поточному етапі життя з електронікою пов`язують телефони та планшети. А яким буде розвиток наших пристроїв завтра, ми можемо тільки гадати. Але вчені працюють день і ніч лише для того, щоб здивувати всіх нас і зробити життя німого цікавіше і простіше.