ЭЛЕКТРОТЕ́ХНИКА

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.