РЕФЕРАТ НА ТЕМУ «ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ» Гренчук | Конспекты лекций Русский
Скачай РЕФЕРАТ НА ТЕМУ «ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ» Гренчук и еще Конспекты лекций в формате PDF Русский только на Docsity! РЕФЕРАТ НА ТЕМУ «ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ» Гренчук Даниил Студент 21-1-Б группы Введение Впервые явления, ныне называемые электрическими, были замечены в древнем Китае, Индии, а позднее в древней Греции. Сохранившиеся предания гласят, что древнегреческому философу Фалесу Милетскому (640-550 гг. до н. э.) было уже известно свойство янтаря, натертого мехом или шерстью, притягивать обрывки бумаги, пушинки и другие легкие тела. От греческого названия янтаря – “электрон” – явление это позднее получило наименование электризации. На протяжении многих столетий, электрические явления считались проявлениями божественной силы, пока в 17в. ученые не подошли вплотную к изучению электричества. Кулон, Гильберт, Отто фон Герике, Мушенбрек, Франклин, Эрстед, Араго, Ломоносов, Луиджи Гальвани, Алессандро Вольта – вот далеко не полный список ученых занимавшихся проблемами электричества.
Особо следует сказать о деятельности замечательного ученого Андре Мари Ампера, положившего начало изучению динамических действий электрического тока и установившему целый ряд законов электродинамики. Открытия Эрстеда, Араго, Ампера заинтересовали гениального английского физика Майкла Фарадея и побудили его заняться всем кругом вопросов о превращении электрической и магнитной энергии в механическую. Другой английский физик Джеймс Клерк (Кларк) Ма́ксвелл 1873 году издал капитальный двухтомный труд «Трактат об электричестве и магнетизме», который объединил понятия электричество, магнетизм и электромагнитное поле. С этого момента началась эра активного использования электрической энергии в повседневной жизни. электродвигатель молниеотвод ток кирхгоф (открытому Э. X. Ленцем, 1832-38) и позволило значительно расширить область использования электрических машин. Последующее совершенствование машин постоянного тока шло по пути улучшения их конструктивных элементов – замена кольцевого якоря барабанным (Ф.
Хёфнер-Альтенек, 1873), усовершенствование шихтованных якорей (американский изобретатель Х. Максим, 1880), введение компенсационной обмотки (1884), дополнительных полюсов (1885) и др. К 80-м гг. XIX в. электрические машины постоянного тока приобрели основные конструктивные черты современных машин. Их совершенствованию способствовало открытие закона о направлении индукционных токов, обнаружение и исследование противоэдс (Якоби, 1840) и реакции якоря (Ленц, 1847), разработка методов расчёта электрических цепей (Г. Р. Кирхгоф, 1847) и магнитных цепей (английский учёный Дж. Гопкинсон, нач. 80-х гг.), изучение магнитных свойств железа (А. Г. Столетов, 1871) и др. К концу 70-х гг. относятся работы Дж. К. Максвелла, сформулировавшего уравнения, являющиеся основой современного учения об электромагнитном поле. Создание надёжных источников тока сделало возможным удовлетворение возросших потребностей в электрической энергии для практических целей. Дальнейшее развитие электротехники связано с возникновением электротехнической промышленности и массовым распространением электрического освещения, которое в 50-70-х гг.
XIX в. заменило газовое. Идея применения электрической энергии для освещения была высказана Петровым в 1802 после открытия дуги электрической. Первыми электрическими источниками света были разнообразные дуговые угольные лампы, среди которых наиболее дешёвой и простой была “свеча Яблочкова” (П. Н. Яблочков, 1876). В 1870-75 А. Н. Лодыгин разработал несколько типов ламп накаливания, усовершенствованных позднее Т. А. Эдисоном и получивших преимущественное распространение к 90 м гг. XIX в. Достижения в создании и применении электрических источников света оказали существенное влияние на становление и развитие светотехники. С распространением электрического освещения связано создание электроэнергетических систем. Уже в первых осветительных устройствах Яблочкова имелись все основные элементы энергосистем: первичный двигатель, генератор, линия электропередачи, трансформатор, приёмник энергии. Начало применению электроэнергии для технологических целей положили ещё работы Якоби (1838), предложившего использовать электрический ток для получения металлических копий и для нанесения металлических покрытий.
Но расширение области практического использования электрической энергии стало возможно лишь в 70-80-е гг. XIX в. с решением проблемы передачи электроэнергии на расстояние. В 1874 Ф. А. Пироцкий пришёл к выводу об экономической целесообразности производства электроэнергии в местах, где имеются дешёвые топливные или гидроэнергетические ресурсы, с последующей передачей её к потребителю. В 1880-81 Д. А. Лачинов и М. Депре независимо друг от друга предложили для уменьшения потерь электроэнергии в линии электропередачи (ЛЭП) использовать ток высокого напряжения. Первая линия электропередачи на постоянном токе была построена Депре в 1882 между городами Мисбахом и Мюнхеном (длина линии 57 км, напряжение в ней 1.5-2 кв.). Однако попытки осуществить электропередачу на постоянном токе оказались неэффективными, т. к., с одной стороны, технические возможности получения постоянного тока высокого напряжения были ограничены, а с другой – было затруднено его потребление. Поэтому наряду с использованием для передачи электроэнергии постоянного тока велись работы по применению в тех же целях однофазного переменного тока, напряжение которого можно было изменять (повышать и понижать) с помощью однофазного трансформатора.
Создание промышленного типа такого трансформатора (О. Блати, М. Дери, К. Циперновский, 1885, и др.) по существу решило проблему передачи электроэнергии. Однако широкое распространение однофазного переменного тока в промышленности было невозможно из-за того, что однофазные электродвигатели не удовлетворяли требованиям промышленного электропривода, и поэтому применение однофазного переменного тока ограничивалось лишь установками электрического освещения. В 70-80-е гг. XIXв. электроэнергию начали использовать в технологических процессах: при получении алюминия, меди, цинка, высококачественных сталей: для резки и сварки металлов; упрочнения деталей при термической обработке и т. д. В 1878 Сименс создал промышленную конструкцию электроплавильной печи. Методы дуговой электросварки были предложены Н. Н. Бенардосом (1885) и Н. Г. Славяновым (1891). К концу 70-х гг. относятся также первые попытки использования электроэнергии на транспорте, когда Пироцкий провёл испытания вагона, на котором был установлен электрический тяговый двигатель.
В 1879 Сименс построил опытную электрическую дорогу в Берлине. В 80-е гг. трамвайные линии были открыты во многих городах Западной Европы, а затем в Америке (США). В России первый трамвай был пущен в Киеве в 1892. В 90-е гг. электрическая тяга была применена и на подземных железных дорогах (в 1890 в Лондонском метрополитене, в 1896 – в Будапештском), а затем на магистральных железных дорогах. В конце XIX в. промышленное использование электроэнергии превратилось в важнейшую комплексную технико-экономическую проблему – наряду с экономичной электропередачей необходимо было иметь электродвигатель, удовлетворяющий требованиям электропривода. Решение этой проблемы стало возможным после создания многофазных, в частности трёхфазных, систем переменного тока. Над этой проблемой работали многие инженеры и учёные, но комплексное решение предложил в конце 80-х гг. М. О. Доливо-Добровольский, который разработал ряд промышленных конструкций трёхфазных асинхронных двигателей, трёхфазных трансформаторов, и в 1891 построил трёхфазную линию электропередачи Лауфен – Франкфурт (длина линии 170 км).
2. Электричество и первые законы электротехники Электри́чество — понятие, выражающее свойства и явления, обусловленные структурой физических тел и процессов, сущностью которой является движение и В 1785 году Ш. Кулоном открыт основной закон электростатики. На основании многочисленных опытов Кулон установил следующий закон: Сила взаимодействия неподвижных зарядов, находящихся в вакууме, прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональны квадрату расстояния между ними. В 1799 год Создан первый источник электрического тока — гальванический элемент и батарея элементов. Гальванический элемент (химический источник тока) – устройство, которое позволяет превращать энергию химической реакции в электрическую работу. По принципу работы различают первичные (разовые), вторичные (аккумуляторы) и топливные элементы. Гальванический элемент состоит из ион проводящего электролита и двух разнородных электродов (полу элементов), процессы окисления и восстановления в гальваническом элементе пространственно разделены.
Положительный полюс гальванического элемента называется катодом, отрицательный – анодом. Электроны выходят из элемента через анод и движутся во внешней цепи к катоду. Работы русских академиков Эпинуса, Крафта и других выявили целый ряд весьма важных свойств электрического заряда, но все они изучали электричество в состоянии неподвижном или мгновенный раз ряд его, то есть свойства статического электричества. Движение его проявлялось лишь в форме разряда. Об электрическом токе, то есть о непрерывном движении электричества, еще ничего не было известно. Одним из первых глубоко исследовал свойства электрического тока в 1801 – 1802 годах петербургский академик В. В. Петров. Работы этого выдающегося ученого, построившего самую крупную в мире в те годы батарею из 4200 медных и цинковых кружков, установили возможность практического использования электрического тока для нагрева проводников. Кроме того, Петров наблюдал явление электрического разряда между концами слегка разведенных углей как в воздухе, так и в других газах и вакууме, получившее название электрической дуги.
В. В. Петров не только описал открытое им явление, но и указал на возможность его использования для освещения или плавки металлов и тем самым впервые высказал мысль о практическом применении электрического тока. С этого момента и должно начинать историю электротехники как самостоятельной отрасли техники. Опыты с электрическим током привлекали внимание многих ученых разных стран. В 1802 году итальянский ученый Романьози обнаружил отклонение магнитной стрелки под влиянием электрического тока, протекавшего по расположенному вблизи проводнику. В конце 1819 года это явление было вновь наблюдаемо датским физиком Эрстедом, который в марте 1820 года опубликовал на латинском языке брошюру под заглавием “Опыты, касающиеся действия электрического конфликта на магнитную стрелку”. В этом сочинении “электрическим конфликтом” был назван электрический ток. Едва лишь Араго продемонстрировал на заседании Парижской Академии наук опыт Эрстеда, как Ампер, повторив его, 18 сентября 1820 года, ровно через неделю, представил в академию сообщение о своих исследованиях.
На следующем заседании, 25 сентября, Ампер докончил чтение доклада, в котором он изложил законы взаимодействия двух токов, протекающих по параллельно расположенным проводникам. С этого момента академия еженедельно слушала новые сообщения Ампера о его опытах, завершивших открытие и формулирование основных законов электродинамики. Одной из важнейших заслуг Ампера было то, что он впервые объединил два разобщенных ранее явления – электричество и магнетизм – одной теорией электромагнетизма и предложил рассматривать их как результат единого процесса природы. Эта теория, встреченная современниками Ампера с большим недоверием, была весьма прогрессивной и сыграла огромную роль в правильном понимании открытых позднее явлений. В 1827 году немецкий ученый Георг Ом открыл один из фундаментальных законов электричества, устанавливающий основные зависимости между силой тока, напряжением и сопротивлением цепи, по которой протекает электрический ток: В 1847 году Кирхгоф сформулировал законы развертывания токов в сложных цепях : •Первый закон Кирхгофа Применяется к узлам и формулируется следующим образом: алгебраическая сумма токов в узле равна нулю.
Знаки определяются в зависимости от того, направлен ток к узлу или от него (в любом случае произвольно). •Второй закон Кирхгофа Применяется к контурам: в любом контуре сумма напряжений на всех элементах и участках цепи, входящих в этот контур, равна нулю. Направление обхода каждого контура можно выбирать произвольно. Знаки определяются в зависимости от совпадения напряжений с направлением обхода. Вторая формулировка: в любом замкнутом контуре алгебраическая сумма напряжений на всех участках с сопротивлениями, входящих в этот контур, равно алгебраической сумме ЭДС. •Обобщение законов Кирхгофа Пусть У – количество узлов цепи, В – количество ветвей, К – число контуров. Закон Ленца-Джоуля. При прохождении электрического тока через металлический проводник электроны сталкиваются то с нейтральными молекулами, то с молекулами, потерявшими электроны. Движущийся электрон либо отщепляет от нейтральной молекулы новый электрон, теряя свою кинетическую энергию и образуя новый положительный ион, либо соединяется с молекулой, потерявшей электрон (с положительным ионом), образуя нейтральную молекулу.
При столкновении электронов с молекулами расходуется энергия, которая превращается в тепло. Любое движение, при котором преодолевается сопротивление, требует затраты определенной энергии. Так, например, для перемещения какого-либо тела преодолевается сопротивление трения и работа, затраченная на это, превращается в тепло. Электрическое сопротивление проводника играет ту же роль, что и сопротивление трения. Таким образом, для проведения тока через проводник источник тока затрачивает некоторую энергию, которая превращается в тепло. Переход электрической энергии в тепловую отражает закон Ленца — Джоуля или закон теплового действия тока. Русский ученый Ленц и английский физик Джоуль и э.д.с. электромагнитной индукции определяется только скоростью изменения магнитного потока, т.е. Теперь необходимо выяснить знак E. Вообще, знак магнитного потока зависит от выбора положительной нормали к контуру. В свою очередь, положительное направление нормали определяется правилом правого винта. Следовательно, выбирая положительное направление нормали, мы определяем как знак потока магнитной индукции, так и направление тока и э.
д.с. в контуре. Пользуясь этими представлениями и выводами, можно соответственно прийти к формулировке закона электромагнитной индукции Фарадея: какова бы ни была причина изменения потока магнитной индукции, охватываемого замкнутым проводящим контуром, возникающая в контуре э.д.с Знак минус показывает, что увеличение потока (dФ/dt>0) вызывает э.д.с E < 0,Ф/dt>0) вызывает э.д.с E < 0,dФ/dt>0) вызывает э.д.с E < 0,t>0) вызывает э.д.с E < 0, т.е. поле индукционного тока направленно навстречу потоку; уменьшение потока (dФ/dt>0) вызывает э.д.с E < 0,Ф/dt>0) вызывает э.д.с E < 0,dФ/dt>0) вызывает э.д.с E < 0,t<0) вызывает E > 0, т.е. направление потока и поля индукционного тока совпадают. Знак минус в формуле правилом Ленца – общим правилом для нахождения направления индукционного тока, выведенного в 1833 г. Закон Фарадея можно сформулировать еще таким образом: э.д.с. электромагнитной индукции в контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность, ограниченную этим контуром.
Этот закон является универсальным: э.д.с. не зависит от способа изменения магнитного потока. Заключение Изучение истории человеческого общества вообще и истории техники в частности позволяют простелить сложный взаимосвязанный и взаимообусловленный процесс становления и развития человека и техники. Человек создавал все новые и более совершенные средства труда, повышал производительность своего труда и накапливал научные знания и массу производимого продукта. Передавая часть своих функций технике, он наделял многие технические устройства такими качествами, которые ранее были присуши только человеку. Механические, электромагнитные, электронные, лазерные, химические, биологические, информационные и другие системы позволяли человеку все более и более познавать мир и гармонию Природы, достичь поистине непредсказуемого: с одной стороны созданные человеком гигантские технические объекты обладают мощностями, соизмеримыми с геофизическими и космическими, способными уничтожить все живое на Земле, с другой — ресурсы планеты, катастрофически истощаясь, уже не в состоянии удовлетворять технические и энергетические потребности общества.
Во всех развитых странах разрабатываются новые технологии накопления, преобразования и экономии потребления энергии, идет поиск наиболее технически доступных, экологически безопасных томлив, внедряются более эффективные и энергосберегающие технологии, мысли ученых обращаются к другим видам источников энергии, и в первую очередь к Солнцу. Человечество уже ищет выход за пределы планеты. Опасность ядерной, генной, экологической катастроф привела государства с различным общественным строем к попытке подняться выше своих социально-экономических различий во имя общечеловеческих интересов н ценностей. Глобальные проблемы встают во весь свой рост и порой отодвигают на второй план то, что еще вчера казалось главным и определяющим. Надежность и безопасность работы современных гигантов промышленности, сохранение и защита окружающей среды, комфортные и здоровые условия жизни людей всех стран и континентов — вот те проблемы, которые волнуют ныне все человечество. Именно эти потребности формируют социальный заказ современной науке и технике.
Совершенно очевидно, что электротехнике и электронике принадлежит одна из ведущих ролей в ролей в реализации этого сопельного заказа. Ставшие привычными в нашей повседневной жизни вещи, использующие электроэнергию, являются плодами научной и технической мысли многих поколений ученых. Часто понимание практической ценности и значимости открытых явлений приходило с запозданием или приходило со следующим поколением ученых. Однако, нельзя не отметить, что именно развитие электротехники, способствовало ускорению технического прогресса. Создание и развитие электрических машин постоянного и переменного тока позволило проектировать гибкие системы управления, что не могло быть реализуемо на двигателях, использующих энергию газа и жидкости. Развитие микропроцессорной техники позволило создавать мощные компьютеры, участвующие в экспериментах физиков-теоретиков, открывающих тайны мироздания (БАК в Церне). По моему глубокому убеждению, в области электротехники осталось еще не мало загадок, тайн и великих открытий.
Реферат на тему Развитие электротехники 19-20 века
Реальная база готовых
студенческих работ
Цены в 2-3 раза ниже
Мы работаем
7 дней в неделю
Только проверенные эксперты
Готовые работы / Рефераты / Электротехника и электроника / Развитие электротехники 19-20 века
Что найти?
Электротехника – крайне обширная область знаний, которая включает в
себя все, что связано с использованием электрической энергии. Это и разработка
схем, устройств, оборудования и компонентов, и изучение электромагнитных
явлений, их практическое использование. Область применения электротехники –
все сферы нашей жизни.
История развития электротехники крепко связана с человечеством на
протяжении всей истории его развития. Людей интересовали природные явления,
которые они не могли объяснить. История развития электротехники –
постоянные попытки повторить то, что происходило вокруг. Изучение
продолжалось долгие и долгие столетия. Но лишь в семнадцатом веке история
развития электротехники начала свой отсчет с реального использования
человеком полученных знаний и навыков. Ученые, внесшие вклад в развитие
электротехники, – это тысячи и тысячи имен. Но существуют личности, чьи
исследования помогли сделать наш мир та
Похожие работы
Промышленная автоматика
Реферат, Электротехника и электроника
Смотреть
Релейная защита и автоматика сетевого трансформатора 220/35 кв, 160 мва
Реферат, Электротехника и электроника
Смотреть
Радиолокация
Реферат, Электротехника и электроника
Смотреть
Развитие электротехники в 18 – 20 вв
Смотреть
Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе.
Там эксперты помогают с учебой без посредников Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.
1 000 +
Новых работ ежедневно
Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован
109781
рейтинг
2700
работ сдано
1237
отзывов
103639
рейтинг
5276
работ сдано
2374
отзывов
74482
рейтинг
1858
работ сдано
1172
отзывов
62710
рейтинг
1046
работ сдано
598
отзывов
Тип работыВыберите тип работыКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноЛабораторнаяЧертежЭссеОтветы на билетыПеревод с ин. языкаДокладСтатьяБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое
Елена
Хабаровский государственный университет экономики и права
Хороший исполнитель. Работа была сделана качественно, быть небольшие недочеты, но все испр.
Валентин
ННГАСУ
С Кристиной, уже во второй раз сотрудничаю на перспективной почве, и вновь успешно. Очень …
Станислав
СамГТУ
Заказ был выполнен очень быстро и качественно, и главное не дорого. Никаких замечаний и ис…
Хороший исполнитель. Работа была сделана качественно, быть небольшие недочеты, но все исправлено. Большое спасибо!!
Елена
Хабаровский государственный университет экономики и права
С Кристиной, уже во второй раз сотрудничаю на перспективной почве, и вновь успешно. Очень хорошая была заявлена цена для работы, и срок исполнения был необучаемо коротким, за что отдельное спасибо. Буду очень рад если вновь наши пути пересекутся. Однозначно-рекомендую данного исполнителя!
Валентин
ННГАСУ
Заказ был выполнен очень быстро и качественно, и главное не дорого. Никаких замечаний и исправлений у преподавателя к данной работе не было. Все сделано на ура (анти плагиат по усмотрению заказчика). Спасибо ) Буду обращаться к Вам снова.
Станислав
СамГТУ
Ежедневно эксперты готовы работать над 1000 заданиями. Контролируйте процесс написания работы в режиме онлайн
1 минуту назад
2 минуты назад
3 минуты назад
3 минуты назад
3 минуты назад
3 минуты назад
4 минуты назад
4 минуты назад
4 минуты назад
5 минут назад
6 минут назад
6 минут назад
9 минут назад
9 минут назад
10 минут назад
10 минут назад
10 минут назад
10 минут назад
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!
Размещенные на сайт контрольные, курсовые и иные категории работ (далее — Работы) и их содержимое предназначены исключительно для ознакомления, без целей коммерческого использования. Все права в отношении Работ и их содержимого принадлежат их законным правообладателям. Любое их использование возможно лишь с согласия законных правообладателей. Администрация сайта не несет ответственности за возможный вред и/или убытки, возникшие в связи с использованием Работ и их содержимого.
История электротехники
Инженеры-электрики несут большую ответственность в современном мире быстро развивающихся технологий. Им поручено проектировать, разрабатывать и тестировать электрическое оборудование и системы. От смартфонов до суперкомпьютеров инженеры-электрики активно участвуют в каждом этапе инженерного процесса. Но что такое электротехника?
Определение электротехники отличается в зависимости от того, кого вы спрашиваете. Инженеры-электрики, конечно же, согласятся, что это отрасль техники, которая занимается технологиями электричества, но это гораздо больше. На фундаментальном уровне инженеры-электрики объединяют физику и математику электричества, электромагнетизма и электроники и применяют их к обработке информации и передаче энергии.
Дисциплина электротехники молода — менее 200 лет — но за столь короткое время были достигнуты быстрые успехи. Разработки делаются так быстро, что то, что некоторые считали годами, стало реальностью, дав электротехнике захватывающую историю.
То, как эта дисциплина превратилась в то, чем она является сегодня, может вас шокировать.
Чтобы понять историю электротехники, загляните сначала в историю электричества. Однако записи человечества о происхождении электричества в лучшем случае неадекватны. Человечество, например, знало об электрических угрях и молниях, но то, как генерировалось электричество, оставалось за пределами досягаемости. Хотя история электричества полна неизвестных, большинство людей согласны с тем, что Майкл Фарадей, британский химик и физик, сыграл большую роль в становлении электротехники как области изучения.0003
Отец электротехники: Майкл Фарадей Родившийся в 1791 году, Майкл Фарадей не получил традиционного научного образования. Он стал учеником переплетчика, где узнавал о научных предметах из книг, которые переплетал. По мере того, как он проявлял интерес к науке, он начал посещать научные лекции. Особенно его интересовали электричество, гальванизм и механика. В конце концов, он посетил четыре лекции Хамфри Дэви, которые положили начало его научной карьере.
В 1814 году Фарадей путешествовал по Европе с Дэви в течение 18 месяцев, встречаясь со многими учеными и совершенствуя свои научные знания. По возвращении он несколько лет работал над химическими экспериментами с Дэви, прежде чем в 1821 году опубликовал свое исследование электромагнитного вращения, лежащего в основе электродвигателя. Этот момент, возможно, был рождением электротехнической дисциплины.
Прошло десять долгих лет, прежде чем Фарадей проделал гораздо более важную работу с электричеством. В 1831 году он открыл электромагнитную индукцию, лежащую в основе электрического трансформатора и генератора. Он доказал, что магнит может индуцировать электрический ток в проводе, где он преобразовывал механическую энергию в электрическую. Это открытие показало, что электричество обладает огромным потенциалом для технологического развития. Больше не нужно было ограничиваться лабораторией.
Фарадей умер в 1867 году, сделав большой вклад в мир электричества. Его работа служит основой для электротехники, поскольку открытые им фундаментальные принципы используются до сих пор.
Хотя изучение электричества изначально считалось частью физики, электротехника со временем превратилась в отдельную дисциплину. В 1883 году в Техническом университете Дармштадта была создана первая в мире школа электротехники. Другие школы последовали их примеру, предоставив образование начинающим инженерам-электрикам, и эта область продолжала расширяться.
Поскольку электричество становилось все более влиятельным в обществе, в 1884 году была создана организация для поддержки специалистов по электротехнике. Эта организация была известна как Американский институт инженеров-электриков. В 1963 г. эта организация объединилась с Институтом радиоинженеров (образован в 1912 г.) и образовала Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике, который сегодня является крупнейшей в мире профессиональной технической организацией.
Достижения в области электротехники С тех пор как в Дармштадте была основана Школа электротехники, в области электротехники были достигнуты большие успехи.
С тех пор были изобретены радары, смартфоны и компьютеры. Фарадей был бы поражен!
Значительные улучшения в электронных технологиях, например, в телевидении. Когда они были изобретены в 1920-х годах, у телевизоров были маленькие экраны, они могли показывать только черно-белые изображения, и только богатые могли себе их позволить. Сегодня телевизионные экраны огромны. Они могут отображать сочные цвета в потрясающем разрешении и доступны как никогда.
Другие важные достижения в области электротехники включают Wi-Fi, лазеры, микроволновые печи и продукты для умного дома. Электротехника прошла долгий путь со времен Фарадея!
Мир перестал бы функционировать так, как сегодня, без инженеров-электриков. Системы глобального позиционирования — отличный пример их вклада. Инженеры-электрики помогли разработать компоненты для этих систем и сделать их достаточно надежными, чтобы выдерживать многолетнее использование. Без их вклада ваш смартфон не знал бы ваше местоположение, и вы не могли бы отслеживать местонахождение ваших посылок Amazon.
В следующий раз, когда вы будете использовать что-то электронное, обязательно поблагодарите инженера-электрика.
Электротехника — это постоянно развивающаяся область, которая продолжает производить невероятно инновационные продукты. Возможность проверить содержимое холодильника во время отпуска? Ботинки, которые могут предупреждать рабочих о небезопасных условиях окружающей среды? Доставка еды дроном? То, что десять лет назад было мечтами, сегодня стало реальностью.
Дисциплина будет продолжать развиваться с головокружительной скоростью. Вычислительная мощность будет продолжать улучшаться, что позволит производить более компактные, быстрые и инновационные устройства. Закон Мура, который гласит, что количество транзисторов, которые можно разместить на микрочипе, удваивается каждые два года, позволяет вычислительной мощности расти в геометрической прогрессии. Микрочипы, которые могли содержать менее 100 000 транзисторов в 1970-х годов может сегодня принять более 50 миллиардов человек.
Будущее электротехники
В технологическом мире спрос на инженеров-электриков растет как никогда. Они будут призваны предоставлять инновационные инженерные решения для различных отраслей, таких как телекоммуникации, автомобилестроение и возобновляемая энергетика. К счастью, инженеры-электрики более чем справляются с этой задачей!
Электротехника — это сложно? Выбор специальности колледжа
Существует множество вариантов выбора карьеры в области STEM, и если вы заинтересованы в изучении сложных математических концепций и создании инструментов, основанных на науке об электричестве, вам может подойти изучение электротехники.
Чтобы помочь вам принять наилучшее решение, когда дело доходит до вашей области изучения STEM, мы собрали ответы на распространенные вопросы об электротехнике. Не уверена? Посмотрите, подходит ли вам эта прибыльная отрасль.
Что такое электротехника? Электротехника — это отрасль техники, ориентированная на различные виды использования электричества, электроники и электромагнетизма.
Принимая во внимание общую картину, электротехника является относительно новой областью академических исследований. Инженеры-электрики применяют теорию электричества для создания и строительства машин и систем. Когда вы заводите машину, летите в самолете или наслаждаетесь прохладным кондиционером в кинотеатре, вы полагаетесь на технологию, которую создали инженеры-электрики.
История электротехники восходит к 1860-м годам. Именно тогда шотландский физик Джеймс Клерк Максвелл математически изложил основные законы электричества. Максвелл, автор классической теории электромагнитного излучения, также известен как отец современной физики. Без его открытия и вклада в эту область мы, вероятно, не знали бы того, что знаем об электричестве сегодня.
Одними из самых влиятельных инженеров-электриков в истории являются Александр Грэм Белл, Никола Тесла и Эдит Кларк. Сегодня электротехника и электроника — это две дисциплины, которые похожи, но немного отличаются друг от друга.
Электротехника имеет дело с «сильным током» и его отношением к световым и энергетическим системам. Электроника, напротив, относится к приложениям «светового тока», таким как радио- и телефонная связь, радар, системы автоматического управления и компьютеры. Обе области обучения пересекаются и могут применяться к аналогичным профессиям.
Вообще говоря, изучение электротехники — это не простая прогулка в парке. Чтобы добиться успеха, вам необходимо обладать разнообразными навыками STEM и глубоким пониманием базовых знаний, чтобы вникать в более сложные аспекты дисциплины.
Тот, кто изучает электротехнику, должен быть очень заинтересован в изучении физики и математики электроники, электричества и электромагнетизма. Это может быть трудным предметом для освоения даже для тех, кто талантлив в этой области. Когда вы изучаете другие области инженерии, такие как машиностроение, вы часто можете видеть прямые результаты своего тяжелого труда.
Однако в электротехнике многое остается для воображения.
При выборе области обучения важно помнить, что то, что легко для одного человека, может быть трудным для другого. Итак, электротехника сложная? Все зависит от вашего набора навыков, степени вашей мотивации и количества времени, которое вы посвятили созданию прочной базы «знаний для начинающих» в этой области.
Все это говорит о том, что да, большинство людей согласится с тем, что электротехника является сложной областью изучения.
Что делает электротехнику сложной специальностью в колледже?В отличие от других видов инженерии, электротехника требует значительного количества абстрактных размышлений над конкретным приложением. Вы не можете по-настоящему увидеть результаты своей работы или подержать их в руках. Проще говоря, многие процессы, связанные с электротехникой, невидимы.
Это потому, что электротехника требует, чтобы вы думали о том, как электричество движется по цепям и взаимодействует с беспроводными сигналами, магнитными полями и электрическими полями.
После того, как вы усовершенствуете фундаментальные теории и навыки электротехники, вам потребуется применять их в режиме реального времени. Вам нужно будет понять, почему ваша схема или система работает или почему она не работает, и протестировать определенные переменные, чтобы найти ответ.
Эта область известна использованием дифференциальных уравнений в частных производных больше, чем другие отрасли техники, что может быть определенной проблемой. Уравнения в частных производных используются для решения задач, которые включают несколько переменных, таких как тепло, звук и электродинамика, и эти уравнения никогда не могут быть решены на самом деле. Если вы предпочитаете дискретную математику, где объекты могут принимать отдельные и различные значения, вы можете предпочесть другую область техники.
Зачем становиться инженером-электриком? Инженеры-электрики стоят за большей частью того, что поддерживает наш мир сегодня. Как инженер-электрик, вы можете гордиться тем, что ваша работа крайне необходима и является неотъемлемой частью жизни людей.
Требуются новые инновации, и инженеры-электрики часто работают в авангарде практических технологий в мире. От компьютеров до систем солнечной энергии, сотовых телефонов, производственных систем, систем связи и многого другого электротехника лежит в основе современной человеческой жизни.
Кроме того, инженеры-электрики часто пользуются большим спросом в самых разных отраслях. Изучая эту область, вы можете быть уверены, что ваши академические занятия, скорее всего, приведут к прибыльной карьере в будущем. Бюро трудовой статистики США сообщает, что средняя заработная плата инженера-электрика составляет более 100 000 долларов, что почти вдвое превышает среднюю заработную плату для всех профессий. Высокооплачиваемая работа и довольные сотрудники — тренд в машиностроении.
Из-за неотъемлемого вознаграждения, которое может принести электротехника, и обещания многочисленных хорошо оплачиваемых вакансий в будущем электротехника может стать захватывающим карьерным путем.
Навыки инженера-электрика Инженеры-электрики должны обладать многогранным опытом.
Чтобы добиться успеха, вам необходимо иметь навыки в:
- Тригонометрии
- Исчисление
- Нелинейная математика
- Схема
Вам также потребуются навыки 21 века, такие как:
- Разработка электрических схем
- Сбор и анализ данных
- Критическое мышление
- Решение проблем
- Терпение
- Проверка переменных
- Абстрактное мышление
- Поиск и устранение неисправностей
Изучая электротехнику, вы научитесь проектировать и обслуживать электронные и электрические системы. Вы также узнаете об изготовлении и монтаже электронных сетей и оборудования.
Как только вы начнете карьеру в области электротехники, вам, возможно, придется управлять другими людьми. В этом случае вам также может понадобиться иметь важные социальные навыки, такие как способность хорошо сотрудничать с другими, вести команду к общей цели, составлять точные бюджеты, участвовать в стратегическом мышлении и руководить командными собраниями.
Если вы любите абстрактную математику и физику и цените применение этих знаний в практических системах и продуктах, которые люди используют каждый день, электротехника может подойти идеально.
Работа, которая может вам понравиться в качестве инженера-электрикаПо данным Бюро труда и статистики США, в 2021 году в США в качестве инженеров-электриков работало около 186 020 человек. В том же году средняя почасовая заработная плата в этом секторе составляла 51,87 доллара в час, а средняя годовая заработная плата составляла 107 890 долларов.
Должности в области электротехники могут включать:
- Автомобильный инженер
- Компьютерный инженер
- Системный инженер
- Энергетик
- Инженер связи
- Инженер-биомедик
- Инженерный менеджмент
Инженеры-электрики, как правило, работают в различных отраслях, включая производство, телекоммуникации, исследования и многое другое.
В качестве широкой области вы можете найти карьеру в компьютерах, работе со схемами, построении оптоволоконных сетей и во многих других областях промышленности.
Электротехника может быть сложной дисциплиной для изучения, но вся эта тяжелая работа может того стоить. Если ваши интересы связаны с математикой и ее применением в повседневных потребностях, которые решают проблемы и находят решения для вашего сообщества, это может быть правильным карьерным путем для изучения.
Получите преимущество в области электротехники Позвольте нам помочь вам начать работу! Научитесь программировать кодирующего робота Sphero и улучшите свои навыки STEM с помощью заданий Sphero Edu. Воспользуйтесь нашими учебными комплектами и изучите основы схемотехники с littleBits, чтобы помочь развить свои основные навыки и достичь нужного уровня. Участвуйте в Sphero Global Challenge и сразитесь со своими коллегами по всему миру, приобретая навыки программирования и проектирования.