ელექტროტექნიკა არის ძალიან ფართო ცოდნის სფერო, რომელიც მოიცავს ყველაფერს, რაც დაკავშირებულია ელექტროენერგიის გამოყენებასთან. ეს მოიცავს სქემების, მოწყობილობების, აღჭურვილობისა და კომპონენტების შემუშავებას და ელექტრომაგნიტური ფენომენების შესწავლას, მათ პრაქტიკულ გამოყენებას. ელექტროტექნიკის სფერო ჩვენი ცხოვრების ყველა სფეროა.
როგორ დაიწყო ეს ყველაფერი
ელექტრო ინჟინერიის განვითარების ისტორია მჭიდროდ არის დაკავშირებული კაცობრიობასთან მისი განვითარების ისტორიის განმავლობაში. ადამიანებს აინტერესებდათ ბუნებრივი მოვლენები, რომელთა ახსნაც მათ არ შეეძლოთ. ელექტროტექნიკის განვითარების ისტორია - მუდმივი მცდელობები განმეორდეს რა მოხდა გარშემო.
შესწავლა გაგრძელდა გრძელი და გრძელი საუკუნეების განმავლობაში. მაგრამ მხოლოდ მეჩვიდმეტე საუკუნეში დაიწყო ელექტროტექნიკის განვითარების ისტორიამ მისი ათვლა ადამიანის მიერ შეძენილი ცოდნისა და უნარების რეალური გამოყენებისგან.
თეორია
მეცნიერები, რომლებმაც წვლილი შეიტანეს ელექტროტექნიკის განვითარებაში, ათასობით და ათასობით სახელია, ამ სტატიის ფარგლებში შეუძლებელია ყველა მათგანის ჩამოთვლა. მაგრამარიან ადამიანები, რომელთა კვლევამ ხელი შეუწყო ჩვენი სამყაროს დღევანდელობას.
ისტორიული მონაცემებით ნათქვამია: ერთ-ერთმა პირველმა, ვინც ყურადღება მიიპყრო იმაზე, რომ ქარვის მატყლზე გახეხვის შემდეგ მას შეუძლია საგნების მიზიდვა, იყო ბერძენი ფილოსოფოსი თალეს მილეტელი. მან ჩაატარა ექსპერიმენტები ჩვენს წელთაღრიცხვამდე VII საუკუნეში. სამწუხაროდ, მან ვერ შეძლო რაიმე ფუნდამენტური დასკვნის გაკეთება. მაგრამ მან გულდასმით ჩაიწერა ყველა თავისი დაკვირვება და გადასცა შთამომავლობას.
შემდეგი სახელი პირობით სიაში "ელექტრომეცნიერები და მათი გამოგონებები" მხოლოდ 1663 წელს გამოჩნდა, როდესაც ოტო ფონ გერიკემ ქალაქ მაგდებურგში შექმნა მანქანა, რომელიც იყო ბურთი, რომელსაც შეეძლო არა მხოლოდ მიზიდვა, არამედ მოგერიებაც. ობიექტები.
ცნობილი მეცნიერები
შემდეგ, ელექტროტექნიკის დასაწყისი ჩაუყარეს ისეთ ცნობილ მეცნიერებს, როგორიცაა:
- სტივენ გრეი, რომელმაც ჩაატარა ექსპერიმენტები ელექტროენერგიის დისტანციურად გადაცემაზე. მისი კვლევის შედეგი იყო დასკვნა, რომ ობიექტები სხვაგვარად გადასცემენ მუხტს.
- ჩარლზ დიუფეი, რომელმაც წამოაყენა თეორია სხვადასხვა ტიპის ელექტროენერგიის შესახებ.
- ჰოლანდიელი პიტერ ვან მუშენბროკი. ის ცნობილი გახდა კონდენსატორის გამოგონებით.
- გეორგ რიჩმანი და მიხაილ ლომონოსოვი აქტიურად სწავლობდნენ ფენომენს.
- ბენჯამინ ფრანკლინი. ეს ადამიანი ისტორიაში შევიდა, როგორც ელვისებური ჯოხის გამომგონებელი.
- ლუიჯი გალვანი.
- ვასილი პეტროვი.
- ჩარლზის გულსაკიდი.
- Hans Oersted.
- ალესანდრო ვოლტა.
- ანდრე ამპერი.
- მაიკლ ფარადეი და მრავალი სხვა.
ენერგია
ელექტრო ინჟინერია არის მეცნიერება, რომელიც შეიცავს ოთხ კომპონენტს, რომელთაგან პირველი და ძირითადი არის ელექტროენერგეტიკული ინდუსტრია. ეს არის მეცნიერება ენერგიის გენერირების, გადაცემის და მოხმარების შესახებ. კაცობრიობამ შეძლო ამ ტექნოლოგიის წარმატებით გამოყენება მათი საჭიროებისთვის მხოლოდ მე-19 საუკუნეში.
პრიმიტიული ბატარეები საშუალებას აძლევდნენ მოწყობილობებს მუშაობდნენ მხოლოდ გარკვეული ხნით, რაც არ აკმაყოფილებდა მეცნიერთა ამბიციებს. გენერატორის პირველი პროტოტიპის გამომგონებელი იყო უნგრელი ანოშ იედლიკი 1827 წელს. სამწუხაროდ, მეცნიერმა არ დააპატენტა თავისი აზროვნება და მისი სახელი მხოლოდ ისტორიის სახელმძღვანელოებში დარჩა.
მოგვიანებით დინამო შეიცვალა Hippolyte Pixie-მ. მოწყობილობა მარტივია: სტატორი, რომელიც ქმნის მუდმივ მაგნიტურ ველს და გრაგნილების ნაკრები.
ელექტრო ინჟინერიისა და ენერგეტიკის განვითარების ისტორია არ შეიძლება მაიკლ ფარადეის სახელის ხსენების გარეშე. სწორედ მან გამოიგონა პირველი გენერატორი, რამაც შესაძლებელი გახადა დენის და მუდმივი ძაბვის გამომუშავება. შემდგომში მექანიზმები გააუმჯობესეს ემილ სტერერმა, ჰენრი უაილდმა, ზენობ გრამმა.
DC
1873 წელს, ვენაში გამართულ გამოფენაზე, ნათლად აჩვენა ტუმბოს გაშვება მანქანიდან კილომეტრზე მეტ მანძილზე.
ელექტროენერგიამ დამაჯერებლად დაიპყრო მსოფლიო. კაცობრიობას აქვს წვდომა ისეთ მანამდე უცნობ სიახლეებზე, როგორიცაა ტელეგრაფი, ელექტროძრავა მანქანებსა და გემებზე და ქალაქების განათება. უზარმაზარი დინამოები სულ უფრო ხშირად იყენებდნენ ელექტროენერგიის წარმოებას ინდუსტრიული მასშტაბით.ქალაქებში დაიწყო პირველი ტრამვაი და ტროლეიბუსების გამოჩენა. პირდაპირი დენის იდეა მასიურად შემოიტანა ცნობილმა მეცნიერმა თომას ედისონმა. თუმცა, ამ ტექნოლოგიას ასევე ჰქონდა თავისი ნაკლი.
თეორიული ელექტროინჟინერია მეცნიერთა ნაშრომებში გულისხმობდა რაც შეიძლება მეტი დასახლების და ტერიტორიის დაფარვას ელექტროენერგიით. მაგრამ პირდაპირ დენს ჰქონდა უკიდურესად შეზღუდული დიაპაზონი - დაახლოებით ორი ან სამი კილომეტრი, რის შემდეგაც დაიწყო უზარმაზარი დანაკარგები. ალტერნატიულ დენზე გადასვლის მნიშვნელოვანი ფაქტორი იყო ფოლადი და გენერატორი მანქანების ზომები, ღირსეული ქარხნის ზომა.
ნიკოლა ტესლა
სერბი მეცნიერი ნიკოლა ტესლა ითვლება ახალი ტექნოლოგიის ფუძემდებლად. მან მთელი ცხოვრება მიუძღვნა ალტერნატიული დენის შესაძლებლობების შესწავლას, მის დისტანციაზე გადაცემას. ელექტროტექნიკა (დამწყებთათვის ეს საინტერესო ფაქტი იქნება) აგებულია მის ძირითად პრინციპებზე. დღეს ყველა სახლში არის დიდი მეცნიერის ერთ-ერთი ქმნილება.
გამომგონებელმა მსოფლიოს მისცა პოლიფაზური გენერატორები, ასინქრონული ელექტროძრავა, მრიცხველი და მრავალი სხვა გამოგონება. წლების განმავლობაში ტელეგრაფში, სატელეფონო კომპანიებში, ედისონის ლაბორატორიაში და მოგვიანებით მის საწარმოებში, ტესლამ დიდი გამოცდილება მოიპოვა ექსპერიმენტების დიდი რაოდენობის გამო.
კაცობრიობამ, სამწუხაროდ, მეცნიერის აღმოჩენების მეათედიც არ მიუღია. ნავთობის საბადოების მფლობელები ყველანაირად ეწინააღმდეგებოდნენ ელექტრული რევოლუციას და ცდილობდნენ შეეჩერებინათ მისი პროგრესი მათთვის ხელმისაწვდომი ნებისმიერი საშუალებით.
ჭორების მიხედვით, ნიკოლას შეეძლოშექმენით და შეაჩერეთ ქარიშხლები, გადასცემთ ელექტროენერგიას მავთულის გარეშე მსოფლიოს ნებისმიერ წერტილში, გემების ტელეპორტირებას და ციმბირში მეტეორიტის დაცემის პროვოცირებასაც კი. ეს კაცი ძალიან არაჩვეულებრივი იყო.
როგორც მოგვიანებით გაირკვა, ნიკოლა მართალი იყო ალტერნატიულ დენზე ფსონის დადებაში. ელექტროინჟინერია (განსაკუთრებით დამწყებთათვის) პირველ რიგში ახსენებს მის პრინციპებს. ის მართალი აღმოჩნდა, რომ ელექტროენერგიის მიწოდება ათასობით მილის მოშორებით მხოლოდ მავთულის გამოყენებით შეიძლებოდა. მუდმივი „ძმის“შემთხვევაში ელექტროსადგურები უნდა განთავსდეს ყოველ ორ-სამ კილომეტრში. გარდა ამისა, მათ მუდმივად უნდა მოემსახუროთ.
დღეს, მუდმივ დენს ჯერ კიდევ აქვს ადგილი ელექტრო სატრანსპორტო საშუალებებს - ტრამვაი, ტროლეიბუსები, ელექტრო ლოკომოტივები, ძრავები სამრეწველო საწარმოებში, აკუმულატორები, დამტენები. თუმცა, ტექნოლოგიების განვითარების გათვალისწინებით, სავარაუდოა, რომ "მუდმივი" მალე მხოლოდ ისტორიის ფურცლებზე დარჩება.
ელექტრომექანიკა
ელექტროტექნიკის მეორე განყოფილებას, რომელიც განმარტავს ენერგიის მექანიკურიდან ელექტროზე და პირიქით გადაქცევის პრინციპს, ეწოდება ელექტრომექანიკა.
პირველი მეცნიერი, რომელმაც თავისი ნაშრომი ელექტრომექანიკაზე გააცნო მსოფლიოს, იყო შვეიცარიელი მეცნიერი ენგელბერტ არნოლდი, რომელმაც 1891 წელს გამოაქვეყნა ნაშრომი მანქანების გრაგნილების თეორიისა და დიზაინის შესახებ. შემდგომში მსოფლიო მეცნიერება შეავსეს ბლონდელის, ვიდმარის, კოსტენკოს, დრეიფუსის, ტოლვინსკის, კრუგის, პარკის კვლევის შედეგებით..
1942 წელს, უნგრელ-ამერიკელიგაბრიელ კრონმა საბოლოოდ მოახერხა განზოგადებული თეორიის ჩამოყალიბება ყველა ელექტრო მანქანებისთვის და ამით გააერთიანა მრავალი მკვლევარის ძალისხმევა გასული საუკუნის განმავლობაში.
ელექტრომექანიკა სარგებლობდა მეცნიერთა სტაბილური ინტერესით მთელ მსოფლიოში, შემდეგ კი ისეთი მეცნიერებები, როგორიცაა ელექტროდინამიკა (სწავლობს ელექტრო და მაგნიტურ ფენომენებს შორის ურთიერთობას), მექანიკა (სწავლობს სხეულების მოძრაობას და მათ შორის ურთიერთქმედებას) და ასევე თერმული. ფიზიკა (თეორიული საფუძვლების ენერგია, თერმოდინამიკა, სითბო და მასის გადაცემა) და სხვა.
მთავარი პრობლემები, რომლებიც კვლევაში იქნა შესწავლილი, იყო გადამყვანების შესწავლა და განვითარება, მბრუნავი მაგნიტური ველი, ხაზოვანი დენის დატვირთვა, არნოლდის მუდმივი. ძირითადი თემებია ელექტრო და ასინქრონული მანქანები, სხვადასხვა ტიპის ტრანსფორმატორები.
ელექტრომექანიკის პოსტულატები
ელექტრომექანიკის მთავარი სამი პოსტულატი არის კანონები:
- ფარადეის ელექტრომაგნიტური ინდუქცია;
- სრული დენი მაგნიტური წრედისთვის;
- ელექტრომაგნიტური ძალა (ანუ ამპერის კანონი).
ელექტრომექანიკოს მეცნიერთა გამოკვლევის შედეგად დადასტურდა, რომ ენერგიის მოძრაობა შეუძლებელია დანაკარგების გარეშე, ყველა მანქანას შეუძლია იმუშაოს როგორც ძრავის, ისე გენერატორის სახით და რომ როტორისა და სტატორის ველები არის ყოველთვის სტაციონარული მეგობრებთან მიმართებაში.
ძირითადი ფორმულები არის განტოლებები:
- ელექტრო მანქანა;
- ელექტრული მანქანის გრაგნილების ძაბვის ბალანსი;
- ელექტრომაგნიტური ბრუნვა.
ავტომატური მართვის სისტემები
მიმართულება გარდაუვლად გახდა პოპულარული მას შემდეგ, რაც გაირკვა, რომ მანქანები წარმატებით შეცვლიდნენ ადამიანის შრომას.
ავტომატური კონტროლი - სხვა მოწყობილობების ან თუნდაც მთელი სისტემების მუშაობაზე მანიპულირების შესაძლებლობა. კონტროლი შეიძლება განხორციელდეს ტემპერატურის, სიჩქარის, მოძრაობის, კუთხეების და მოძრაობის სიჩქარის მიხედვით. მანიპულირება შეიძლება განხორციელდეს როგორც სრული ავტომატური რეჟიმით, ასევე პირის მონაწილეობით.
ასეთი ტიპის პირველი მანქანა შეიძლება ჩაითვალოს ჩარლზ ბაბეგის მიერ შემუშავებულ ერთეულად. დაქუცმაცებულ ბარათებში მოცემული ინფორმაციის დახმარებით, ტუმბოების კონტროლი შესაძლებელია ორთქლის ძრავის გამოყენებით.
პირველი კომპიუტერი აღწერილია ირლანდიელი მეცნიერის პერსი ლუდგეიტის ნაწერებში, რომელიც საზოგადოებას წარუდგინა 1909 წელს.
ანალოგური გამოთვლითი მოწყობილობები მეორე მსოფლიო ომის დაწყებამდე გამოჩნდა. საომარი მოქმედებებმა გარკვეულწილად შეანელა ამ პერსპექტიული ინდუსტრიის განვითარება.
თანამედროვე კომპიუტერის პირველი პროტოტიპი შექმნა გერმანელმა კონრად ზუზემ 1938 წელს.
დღეს, ავტომატური მართვის სისტემები, როგორც მათი გამომგონებლების განზრახვა, წარმატებით ანაცვლებს ადამიანებს წარმოებაში, რომლებიც ასრულებენ ყველაზე ერთფეროვან და სახიფათო სამუშაოს.
ელექტრონიკა
ელექტრული ინჟინერიის განვითარების შემდეგი ეტაპი იყო ელექტრონული მოწყობილობები, რომლებიც მილიარდჯერ უფრო ზუსტია, ვიდრე მათი ანალოგები.
ყველაზე ცნობილი პირველი გამოგონება არის გერმანული Enigma შიფრული მანქანა. შემდეგ კი ბრიტანელებიელექტრონული დეკოდერები, რომლებითაც ცდილობდნენ ჩახლართული კოდების გაშიფვრას.
შემდეგი იყო კალკულატორები და კომპიუტერები.
ცხოვრების ამჟამინდელ ეტაპზე ტელეფონები და პლანშეტები ელექტრონიკასთან ასოცირდება. და როგორი იქნება ხვალ ჩვენი მოწყობილობების განვითარება, მხოლოდ გამოცნობა შეგვიძლია. მაგრამ მეცნიერები მუშაობენ დღედაღამ მხოლოდ იმისთვის, რომ გაგვაოცონ და ცხოვრება ცოტათი უფრო საინტერესო და მარტივი გახადონ.
