Электротехника - бул электр энергиясын колдонууга байланыштуу бардык нерсени камтыган билимдин өтө кеңири тармагы. Бул схемаларды, приборлорду, жабдууларды жана тетиктерди иштеп чыгууну жана электромагниттик кубулуштарды изилдөөнү, аларды практикалык колдонууну камтыйт. Электротехниканын масштабы - биздин жашообуздун бардык чөйрөлөрү.
Баары кантип башталды
Электротехниканын өнүгүү тарыхы адамзаттын бүткүл өнүгүү тарыхы менен тыгыз байланышта. Адамдар түшүндүрө албаган жаратылыш кубулуштарына кызыгышты. Электротехниканын өнүгүү тарыхы - айланада болуп өткөндөрдү кайталоо үчүн тынымсыз аракеттер.
Изилдөө узак жана узак кылымдар бою уланган. Бирок XVII кылымда гана электротехниканын өнүгүшүнүн тарыхы адамдын алган билимдерин жана көндүмдөрүн иш жүзүндө колдонуусунан баштап кайра санай баштады.
Теория
Электротехниканын өнүгүшүнө салым кошкон илимпоздордун ысымдары миңдеген, миңдеген, алардын баарын ушул макаланын алкагында санап чыгуу мүмкүн эмес. БирокИзилдөөлөрү биздин дүйнөнү бүгүнкүдөй кылууга жардам берген адамдар бар.
Тарыхый маалыматтарда мындай деп айтылат: янтарь жүндөн сүртүлгөндөн кийин, ал предметтерди өзүнө тарта аларына биринчилерден болуп көңүл бургандардын бири грек философу Милетский Фалес болгон. Ал өзүнүн эксперименттерин биздин заманга чейин жетинчи кылымда жүргүзгөн. Тилекке каршы, ал эч кандай принципиалдуу тыянак чыгара алган жок. Бирок ал бардык байкоолорун кылдаттык менен жазып алып, урпактарга өткөрүп берген.
Шартты тизмедеги кийинки аталыш "электрик илимпоздор жана алардын ойлоп табуулары" 1663-жылы, Отто фон Герике Магдебург шаарында машинаны ойлоп чыгарганда гана пайда болгон, ал өзүнө тартып гана тим болбостон, кайра кайтара да алган шар болгон. объекттер.
Белгилүү окумуштуулар
Кийинчерээк электротехниканын башталышын төмөнкүдөй атактуу окумуштуулар салган:
- Электр тогун алыстан өткөрүү боюнча эксперименттерди жүргүзгөн Стивен Грей. Анын изилдөөсүнүн жыйынтыгында объекттер төлөмдөрдү башкача өткөрөт деген тыянак чыгарды.
- Чарльз Дюфай, электр энергиясынын ар кандай түрлөрүнүн теориясын сунуштаган.
- Голландиялык Питер ван Мушенбрук. Ал конденсаторду ойлоп табуу менен атактуу болгон.
- Георг Ричман менен Михаил Ломоносов бул кубулушту активдүү изилдешкен.
- Бенджамин Франклин. Бул адам чагылганды ойлоп табуучу катары тарыхта калды.
- Луиджи Галвани.
- Василий Петров.
- Чарльз кулон.
- Ганс Эрстед.
- Алессандро Вольта.
- Андре Ампер.
- Майкл Фарадей жана башкалар.
Энергия
Электротехника – бул төрт компонентти камтыган илим, анын биринчиси жана негизгиси электр энергетикасы. Бул энергияны өндүрүү, берүү жана керектөө илими. Адамзат бул технологияны өз муктаждыктары үчүн 19-кылымда гана ийгиликтүү колдоно алган.
Примитивдик батарейкалар түзмөктөрдүн бир аз гана иштөөсүнө мүмкүндүк берди, бул илимпоздордун амбицияларын канааттандырган жок. Генератордун биринчи прототипинин ойлоп табуучусу 1827-жылы венгриялык Анош Джедлик болгон. Тилекке каршы, окумуштуу өзүнүн мээсин патенттеген эмес, анын аты тарых китептеринде гана калган.
Кийинчерээк динамо Hippolyte Pixie тарабынан өзгөртүлгөн. Түзмөк жөнөкөй: туруктуу магнит талаасын түзүүчү статор жана орамдардын топтому.
Электротехниканын жана энергетиканын өнүгүү тарыхы Майкл Фарадейдин атын айтпай коюуга болбойт. Ал ток жана туруктуу чыңалууну жаратууга мүмкүндүк берген биринчи генераторду ойлоп тапкан. Кийинчерээк, механизмдер Эмил Стерер, Генри Уайлд, Зеноб Грэмм тарабынан жакшыртылды.
DC
1873-жылы Венадагы көргөзмөдө бир километрден ашык алыстыктагы станоктон насостун ишке кириши ачык-айкын көрсөтүлгөн.
Электр энергиясы дүйнөнү ишенимдүү багындырды. Адамзат телеграф, машиналар менен кемелердеги электр кыймылдаткычы, шаарларды жарыктандыруу сыяктуу мурда билинбеген жацылыктарга ээ. Өнөр жайлык масштабда электр энергиясын өндүрүү үчүн чоң динамолор барган сайын көбүрөөк колдонула баштады. Шаарларда алгачкы трамвайлар жана троллейбустар пайда боло баштады. Түз агым идеясын массалык түрдө белгилүү окумуштуу Томас Эдисон киргизген. Бирок бул технологиянын кемчиликтери да болгон.
Теориялык электротехника илимпоздордун эмгектеринде мүмкүн болушунча көп калктуу пункттарды жана аймактарды электр энергиясы менен камтууну билдирген. Бирок туруктуу ток өтө чектелген диапазону бар болчу - болжол менен эки же үч километр, андан кийин чоң жоготуулар башталды. Өзгөрмө токко өтүүнүн маанилүү фактору болот жана генерациялоочу машиналардын өлчөмдөрү, татыктуу заводдун көлөмү болгон.
Никола Тесла
Сербиялык окумуштуу Никола Тесла жаңы технологиянын негиздөөчүсү деп эсептелет. Ал өзүнүн бүткүл өмүрүн өзгөрмө токтун мүмкүнчүлүктөрүн изилдөөгө, аны аралыкка өткөрүүгө арнаган. Электротехника (жаңыдан баштагандар үчүн бул кызыктуу чындык) анын негизги принциптерине негизделген. Бүгүнкү күндө ар бир үйдө улуу окумуштуунун чыгармаларынын бири бар.
Ойлоп табуучу дүйнөгө көп фазалуу генераторлорду, асинхрондук электр кыймылдаткычын, эсептегичти жана башка көптөгөн ойлоп табууларды берген. Жылдар ичинде телеграфта, телефон компанияларында, Эдисон лабораториясында жана кийинчерээк анын ишканаларында Тесла көптөгөн эксперименттердин аркасында көп тажрыйбага ээ болгон.
Адамзат, тилекке каршы, окумуштуунун ачылыштарынын ондон бирин да ала элек. Нефть промыселдеринин ээлери электр революциясына ар тараптан каршы чыгышкан жана анын енугушун ездеруне мумкун болгон бардык чаралар менен токтотууга аракеттенишкен.
Ушактарга караганда, Никола мүмкүнбороон-чапкындарды түзүүгө жана токтотууга, дүйнөнүн каалаган жерине зымсыз электр энергиясын өткөрүүгө, согуштук кемени телепорттоого, жада калса Сибирде метеориттин кулашына себепкер болот. Бул адам абдан өзгөчө болгон.
Кийинчерээк белгилүү болгондой, Никола өзгөрмө токко ставка койгону туура болгон. Электротехника (өзгөчө үйрөнчүктөр үчүн) биринчи кезекте анын принциптерин айтат. Ал зымдарды колдонуу менен миңдеген чакырым алыстыктан электр энергиясын берүүгө болот деген туура экен. Туруктуу «бир тууган» учурда электр станциялары ар бир эки-уч километрге жайгаштырылууга тийиш. Мындан тышкары, аларды дайыма тейлөө керек.
Бүгүнкү күндө туруктуу токтун дагы эле электр унаалары үчүн орду бар - трамвайлар, троллейбустар, электровоздор, өнөр жай ишканаларында кыймылдаткычтар, аккумуляторлордо, заряддоо түзүлүштөрүндө. Бирок, технологиянын өнүгүшүн эске алганда, "туруктуу" жакында тарых барактарында гана кала бериши толук ыктымал.
Электромеханика
Энергияны механикалыктан электрдикке жана тескерисинче айландыруу принцибин түшүндүрүүчү электротехниканын экинчи бөлүмү электромеханика деп аталат.
Электромеханика боюнча эмгегин дүйнөгө биринчи ачкан илимпоз швейцариялык окумуштуу Энгельберт Арнольд болгон, ал 1891-жылы машиналар үчүн орамдардын теориясы жана конструкциясы боюнча эмгегин жарыялаган. Кийинчерээк дүйнөлүк илим Блондел, Видмар, Костенко, Дрейфус, Толвинский, Круг, Парктын изилдөөлөрүнүн натыйжалары менен толукталды.
1942-жылы венгер-америкалыкГабриэль Крон акыры бардык электр машиналары үчүн жалпыланган теорияны түзүүгө жетишти жана ошону менен өткөн кылымдагы көптөгөн изилдөөчүлөрдүн аракеттерин бириктирди.
Электромеханика бүткүл дүйнө жүзүндөгү окумуштуулардын туруктуу кызыгуусун жаратты, андан кийин электродинамика (электр жана магниттик кубулуштардын ортосундагы байланышты изилдейт), механика (телолордун кыймылын жана алардын ортосундагы өз ара аракетти изилдейт), ошондой эле жылуулук сыяктуу илимдер физика (теориялык негиздер энергия, термодинамика, жылуулук жана масса алмашуу) жана башкалар.
Изилдөөдө изилденген негизги маселелер болуп өзгөрткүчтөрдү, айлануучу магнит талаасын, сызыктуу ток жүгүн, Арнольд константасын изилдөө жана өнүктүрүү болду. Негизги темалар электр жана асинхрондук машиналар, трансформаторлордун ар кандай түрлөрү.
Электромеханиканын постулаттары
Электромеханиканын негизги үч постулаты бул мыйзамдар:
- Фарадейдин электромагниттик индукциясы;
- магниттик чынжыр үчүн толук ток;
- электромагниттик күч (Ампер мыйзамы деп аталат).
Электромеханиктердин изилдөөлөрүнүн натыйжасында энергиянын жоготуусуз кыймылы мүмкүн эместиги, бардык машиналар кыймылдаткыч катары да, генератор катары да иштей ала тургандыгы, ротор менен статордун талаалары ар дайым бири-бирине салыштырмалуу туруктуу дос.
Негизги формулалар теңдеме:
- электр машина;
- электрдик машинанын орамдарынын чыңалуу балансы;
- электромагниттик момент.
Автоматтык башкаруу системалары
Машиналар адамдын эмгегин ийгиликтүү алмаштыра алаары айкын болгондон кийин бул багыт сөзсүз популярдуу болуп калды.
Автоматтык башкаруу - башка түзүлүштөрдүн же бүтүндөй системалардын иштешин башкаруу мүмкүнчүлүгү. Башкаруу температура, ылдамдык, кыймыл, бурчтар жана саякат ылдамдыгы менен жүргүзүлүшү мүмкүн. Манипуляция толук автоматтык режимде да, адамдын катышуусу менен да жүргүзүлүшү мүмкүн.
Ушундай типтеги биринчи машинаны Чарльз Бабаж иштеп чыккан агрегат деп эсептесе болот. Перфокарталардагы маалыматтын жардамы менен насосторду буу кыймылдаткычы аркылуу башкарууга болот.
Биринчи компьютер 1909-жылы коомчулукка сунушталган ирландиялык окумуштуу Перси Лудгейттин эмгектеринде сүрөттөлгөн.
Аналогдук эсептөө приборлору Экинчи Дүйнөлүк Согуш башталганга чейин эле пайда болгон. Согуштук аракеттер бул келечектүү тармактын өнүгүшүн бир аз жайлатты.
Заманбап компьютердин биринчи прототиби 1938-жылы немис Конрад Зузе тарабынан түзүлгөн.
Бүгүнкү күндө автоматтык башкаруу системалары, ойлоп табуучулары ойлогондой, өндүрүштөгү адамдарды ийгиликтүү алмаштырып, эң монотондуу жана коркунучтуу иштерди аткарып жатышат.
Электроника
Электротехниканы өнүктүрүүнүн кийинки этабы аналогдук кесиптештеринен миллиарддаган эсе так болгон электрондук түзүлүштөр болду.
Эң атактуу биринчи ойлоп табуу Германиянын Enigma шифрлөөчү машинасы. Анан британиялыктарэлектрондук декодерлер, алардын жардамы менен алар чаташкан коддорду чечмелеп көрүшкөн.
Кийинкилер калькуляторлор жана компьютерлер болчу.
Турмуштун азыркы этабында телефондор жана планшеттер электроника менен байланышкан. Ал эми эртең биздин аппараттардын өнүгүшү кандай болот, биз болжолдой алабыз. Бирок окумуштуулар баарыбызды таң калтырып, жашоону бир аз кызыктуураак жана жеңилдетүү үчүн күнү-түнү иштешет.
