文档介绍：绪论
一、电工技术和电子技术发展简史
在世纪中后期,在物理电学实验研究的基础上开始了电能的工业应用阶
段,而且发展颇为迅速。世纪末期已经形成了以研究电磁现象的工业应用为
核心的电工科学技术,并分成电力与电信两大分支,分别从事电能的产生、传输、
应用和电信号的产生、传输以及接收的研究工作。世纪的一百年间,在电工
科学技术的基础上发展了电子技术、无线电技术、计算机技术、自动控制技术、精
密遥控技术等,特别是军事工业的发展和战争的需要加速了电子科学技术及相
关新兴学科的产生与发展,反过来先进的军事科技应用到民用工业及人民生活、
文化教育及医疗卫生事业中,又使整个社会经济生活面貌大为改观,所以电能的
应用、电信技术的发展是现代社会的重要技术支柱。
人们很早就认识电和磁,中国古代应用天然磁石指示方向做成早期的定向
仪司南,之后为了航海事业的需要,又在世纪发明了指南针。对电的认
识首先是对雷电现象及摩擦产生的电现象进行研究。年富兰克林通过实
验证明了闪电和摩擦产生的电荷是相同的。年法国库仑设计了静
电扭秤实验装置,确定了静电作用力与二电荷电量的乘积成正比,与电荷距离平
方成反比的库仑定律,后来他又将此定律应用到磁极间作用力的研究。以后由
拉普拉斯、泊松、高斯等将万有引力的研究结果应用到静电场的研究,从而得到
了有关静电场空间分布的泊松方程、高斯定理,这样就把教学与实验物理的研究
结合起来了。年德国科学家欧姆通过实验得出了欧姆定律, 年焦耳发
现了电阻发热的焦耳定律,开始了对电路的研究工作。
年丹麦科学家奥斯特发现雷闪电流会引起磁针抖动,进一步观察到载
流导线会引起附近的磁针发生偏转。之后法国安培又作了进一步研究,确定载
流线圈磁场方向的右螺旋法则即载流导体中电流相互作用力和方向的法则,以
后又提出了磁通连续性原理和安培环路定律。年英国科学家法拉第提出
了电磁感应定律, 年俄国的楞次提出了确定感应电流方向的楞次定律,这
样就通过电生磁和磁生电把磁现象和电现象紧密结合起来,并在以后由麦克斯
韦进一步发展成为统一的电磁场理论及电磁场波动理论,在此基础上, 年
赫兹通过实验证实了电磁波的存在,从而发展了新学科无线电技术。
法拉第根据电磁感应定律在年制成了圆盘发电机,这说明可以用水轮
机或蒸汽机带动发电机得到电能,以代替昂贵的伏打电池。之后又有多位科学
家及工程师对发电机的结构及励磁方式加以改进,到年已能制造功率高达
的直流发电机可供实用。另外, 年俄国科学家雅可比制成了第一
台电动机,并用以驱动一条小船在涅瓦河上航行,初步显示了电动机的实用性。
由于人们是从电池中得到直流电,因此早期的发电机、电动机都是直流的,但是
后来的研究发现,长距离输送直流电的电能损耗及电压降太大,而高压直流电的
产生和使用具有一定的困难,这就使交流电的研究得以迅速开展。年意大
利的费拉里斯提出了交流电机的旋转磁场理论, 年美国的特斯拉制成三相
异步电动机, 年俄国的多利沃多布罗沃利斯基发明了三相笼型异步电动
机,应用在由他于年开创的三相交流输电系统中,加上由他发明的三相变
压器,这就奠定了现代三相供电系统的基础,到年左右交流输电几乎全部
采用三相制。
在电信方面, 年陆续完成了各种商用电报机的制造。年美
国的莫尔斯发明了以点画组成的电码代表数字和字母的信息。于是欧美各国在
年以后纷纷敷设电报线路提供商用电报, 年从英国到美国的大西洋海
底电缆敷设成功, 年已实现了包括穿越太平洋、印度洋的全球范围的海底
电缆网的敷设。年美国的贝尔试验电话成功, 年爱迪生发明了商用电
话机, 年美国大力推广使用电话,通信事业得到长足的发展。同时由于电
信线路的敷设推动了电路理论的发展, 年德国科学家基尔霍夫提出了汇集
一个结点上的各个电流的代数和为零及沿一个回路电动势的代数和等于电压降
的代数和,称为基尔霍夫电流定律及电压定律。年美籍电气工程师施泰因
梅茨提出了正弦交流电路的相量分析法,简化了交流电路的分析计算。
由于电机制造及输电技术的发展,在世纪末,欧美各国相继出现了商用
发电厂,向附近一定范围内的用户提供电力。年月,在上海建立了我国
第一座商用发电厂,发电机功率为,当时距世界上最早的商用电厂(
年月建于伦敦)的建立时间仅个月。
起初的电能应用仅限于电气照明及电动机,美国发明家爱迪生曾发明了碳
丝灯泡、电弧灯、留声机等许多电器,并创立了美国通用电气公司生产各种电气
设备。年爱迪生在研究白炽灯灯丝时发现了炽热的灯丝与带正电的阳极
之间存在电流,并称为爱迪生效应, 年汤姆逊确定爱迪生效应的本质为热
电子发射。年弗莱明就发明了真空二极管作为无