Метка: Электротехника

Электротехника ‒ это наука, которая изучает процессы генерации, передачи, распределения и использования электрической энергии. Она также включает в себя изучение электрических цепей, компонентов и систем, а также принципов их функционирования.

Электротехника — область техники, связанная с получением, распределением, преобразованием и использованием электрической энергии, а также c разработкой, эксплуатацией и оптимизацией электронных компонентов, электронных схем и устройств, оборудования и технических систем. Под электротехникой также понимают техническую науку, которая изучает применение электрических и магнитных явлений для практического использования. Электротехника выделилась в самостоятельную науку из физики в конце XIX века. В настоящее время электротехника как наука включает в себя следующие научные специальности: электромеханика, ТОЭ, светотехника, силовая электроника. Кроме того, к отраслям электротехники часто относят энергетику, хотя легитимная классификация рассматривает энергетику как отдельную техническую науку. Основное отличие электротехники от слаботочной электроники заключается в том, что электротехника изучает проблемы, связанные с силовыми крупногабаритными электронными компонентами: линии электропередачи, электрические приводы, в то время как в электронике основными компонентами являются компьютеры и другие устройства на базе интегральных схем, а также сами интегральные схемы. В другом смысле, в электротехнике основной задачей является передача электрической энергии, а в слаботочной электронике — информации.

Основные области электротехники включают генерацию и распределение электроэнергии, электрические цепи, схемотехнику, электронику, силовую электронику, автоматизацию и управление системами, электротехническую безопасность и электромагнитную совместимость.

В рамках электротехники изучаются основные законы электричества, такие как закон Ома, Кирхгоффа, Фарадея и другие. Также изучаются различные виды электрических цепей, электрические машины и приводы, электронные компоненты, схемотехника и многие другие аспекты электротехники.

Электротехника имеет широкое применение в различных областях, включая энергетику, промышленность, транспорт, медицину, связь и информатику.

Основы для развития электротехники заложили обширные экспериментальные исследования и создание теорий электричества и магнетизма. Широкое практическое применение электричества стало возможно только в XIX веке с появлением вольтова столба, что позволило как найти приложение открытым законам, так и углубить исследования. В этот период вся электротехника базировалась на постоянном токе.

В конце XIX века, с преодолением проблемы передачи электроэнергии на большие расстояния за счёт использования переменного тока и созданием трёхфазного электродвигателя, электричество повсеместно внедряется в промышленность, а электротехника приобретает современный вид, включающий множество разделов, и оказывает влияние на смежные отрасли науки и техники

Электричество является своеобразной «разменной монетой» в области преобразования и использования энергии. Электричество возможно получить множеством различных способов: механическим (мускульные, гидро-, ветро-, паро-, ДВС-генераторы и т.д, трибоэлектризация, пьезоэлектричество, эффект Виллари, опыт Мандельштама-Папалекси), тепловым (термопары, РИТЭГи), химическим (гальванические батареи, аккумуляторы, топливные элементы, МГД-генераторы), световым (фотогальванические элементы, наноантенны), биологическим (миоэлектричество, электрический скат, электрический угорь), звуковым (микрофоны), индукционным (антенны, ректенны), эффект Дорна. В то же время можно реализовывать обратные процессы — преобразование электричества в механическое усилие (электродвигатели, электромагниты, магнитострикция, МГД-насосы, опыты Гальвани, электромиостимуляция), тепло (ТЭНы, индукционный нагрев, искровой поджиг, элементы Пельтье), световое, УФ- и ИК-излучение (лампы накаливания, светодиоды, электронно-лучевые трубки), химические процессы (электрохимия, плазмотроны, гальваностегия, гальванопластика), звуковые волны (динамические головки, пьезоизлучатели), элекромагнитное излучение (антенны, магнетроны, лампы бегущей волны), электрофорез. Этими же методами возможно фиксировать различные параметры промышленных, бытовых и научных приборов. Таким образом, используя одно физическое явление, можно удовлетворить огромное множество потребностей человека. Именно это обеспечило широчайшее применение электричества в современном быту, промышленности и научных исследованиях.

Электротехника имеет множество разделов. Хотя каждый инженер работает в своей области, многие из них имеют дело с комбинацией из нескольких наук.