ЭЛЕКТРОТЕ́ХНИКА
-
Рубрика: Технологии и техника
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
ЭЛЕКТРОТЕ́ХНИКА, область науки и техники, охватывающая вопросы применения электрич. и магнитных явлений для преобразования энергии, изменения физико-химич. свойств вещества, передачи информации, а также создания и использования электротехнич. устройств для генерации, передачи, распределения и преобразования электрич. энергии.
Электротехнич. устройства широко применяются в быту (осветит., холодильные и нагреват. приборы, устройства для приготовления пищи и др.), на произ-ве (приводы станков, печи для плавки и обработки металлов, конвейеры, транспортёры и т. д.), в медицине (диагностич. аппараты – УЗИ, рентгеновские, томографы и др.), воен. деле (электроснабжение командных пунктов и узлов связи, стартовых сооружений для пуска ракет, электрооборудование танков и др. подвижной техники, средства локации, электромагнитное оружие и т. п.), на транспорте (электрич. тяга трамваев, троллейбусов, подвижного ж.-д. состава), для связи (телефон, телеграф, радиосвязь), в с. х-ве (электроснабжение хранилищ и техники, устройства для сушки и обеззараживания семян, для автоматизир. дойки и др.), а также для геологоразведки, добычи и транспорта топливных ресурсов, произ-ва, передачи и распределения электроэнергии.
Историческая справка
Практич. использование электромагнетизма берёт начало с изобретения в Китае в 3 в. до н. э. первого электротехнич. прибора – компаса. Впоследствии человечество постоянно проявляло интерес к электромагнитным явлениям и их возможному практич. применению. Однако прогресс в этой области был достигнут только в 17–18 вв. и связан с публикацией науч. труда У. Гильберта, в котором объяснены разл. магнитные и электрич. явления (в частности, поведение магнитной стрелки компаса). Затем Ш. Кулоном была установлена зависимость силы взаимодействия двух неподвижных электрич. зарядов от расстояния между ними (Кулона закон); созданы первые источники электрич. энергии – т. н. лейденская банка (голл. физик П. ван Мушенбрук, 1745) и вольтов столб (А. Вольта, 1800), давшие возможность проведения масштабных эксперим. исследований в области электромагнетизма и создания электротехнич. устройств. В 19 в. благодаря работам В. В. Петрова, М. Фарадея, А. М. Ампера, Г. С. Ома, Х. К. Эрстеда, Дж. Максвелла, Г. Р. Герца, Н. Тесла, А. Г. Столетова и др. возникло учение об электромагнетизме; тогда же разработаны первые электротехнич. устройства и системы на их основе: электромагнитный телеграф (П. Л. Шиллинг, 1832), электрогенератор (бр. Пикси, Франция; 1832), гальваноударные мор. мины (Б. С. Якоби, 1840), электрич. трансформатор (Г. Румкорф, Франция; 1848), электрифицир. станок – швейная машина с приводом (В. Н. Чикалев, Россия; 1872), телефон (А. Г. Белл, 1876), электроплавильная печь (В. Сименс, 1878), электрифицир. ж. д. (Сименс, 1879), линия электропередачи между городами (М. Депре, 1882), дуговая электросварка (Н. Н. Бенардос, 1885), трёхфазный электродвигатель (М. О. Доливо-Добровольский, 1889) и др.
20 в. называют веком Э., она стала проникать практически во все сферы деятельности человека. Одним из гл. достижений Э. в 1920–30-х гг. явилась реализация крупных проектов электроснабжения городов, пром. производств, с.-х. предприятий (см., напр., ГОЭЛРО план). Важный показатель хозяйств. жизни страны и её регионов – доля электропотребления в общем потреблении энергии. Напр., в США эта доля в 1940-х гг. составляла 10%, в 1970-х гг. – 25%, а в 2000-х гг. – 40%. К числу осн. показателей качества жизни совр. общества относится доля бытового электропотребления в общем электропотреблении, а также уровень оснащённости жилища электрич. устройствами. Так, если к нач. 2-й мировой войны по общей выработке электроэнергии СССР вышел на 3-е место в мире, то по произ-ву электрич. бытовой техники сильно отставал от стран-лидеров (напр., по выпуску стиральных машин до 50 раз и более). К нач. 2000-х гг. разница в электропотреблении на душу населения и оснащённости жилищ электрич. устройствами в России и развитых странах заметно сократилась. Дальнейшее развитие Э. было связано гл. обр. с широким использованием новых физич. явлений (в т. ч. сверхпроводимости) и освоением новых диапазонов частот электромагнитных колебаний – ВЧ и СВЧ.
Основные направления развития
Совр. состояние и развитие Э. определяется прежде всего уровнем развития общества и его требованиями к экологичности, экономичности и безопасности электрич. оборудования. В этой связи наиболее актуальными становятся направления, связанные с совершенствованием возобновляемых нетрадиционных источников электроэнергии (солнечных, ветровых, приливных электростанций и т. д.), с разработкой новых типов электродвигателей для таких транспортных средств, как автомобили и самолёты, с широким внедрением сверхпроводящих и высокотехнологичных приборов и устройств.