L'enginyeria elèctrica és un camp de coneixement extremadament ampli, que inclou tot allò relacionat amb l'ús de l'energia elèctrica. Això inclou el desenvolupament de circuits, dispositius, equips i components, i l'estudi dels fenòmens electromagnètics, el seu ús pràctic. L'àmbit de l'enginyeria elèctrica són totes les esferes de la nostra vida.
Com va començar tot
La història del desenvolupament de l'enginyeria elèctrica està estretament relacionada amb la humanitat al llarg de la història del seu desenvolupament. La gent estava interessada en fenòmens naturals que no podien explicar. La història del desenvolupament de l'enginyeria elèctrica: intents constants de repetir el que va passar al voltant.
L'estudi va durar llargs i llargs segles. Però només al segle XVII la història del desenvolupament de l'enginyeria elèctrica va començar el seu compte enrere a partir de l'ús real dels coneixements i habilitats adquirits per una persona.
Teoria
Els científics que han contribuït al desenvolupament de l'enginyeria elèctrica són milers i milers de noms, és impossible enumerar-los tots en el marc d'aquest article. Peròhi ha persones les investigacions de les quals van ajudar a fer del nostre món el que és avui.
Les dades històriques diuen: un dels primers que va centrar la seva atenció en el fet que després de fregar l'ambre contra la llana, pot atreure objectes, va ser el filòsof grec Tales de Milet. Va dur a terme els seus experiments al segle VII aC. Malauradament, no va poder treure cap conclusió fonamental. Però va registrar amb cura totes les seves observacions i les va transmetre a la posteritat.
El següent nom a la llista condicional "els científics elèctrics i els seus invents" va aparèixer només el 1663, quan Otto von Guericke va dissenyar una màquina a la ciutat de Magdeburg, que era una pilota que no només podia atraure, sinó també repel·lir. objectes.
Científics famosos
Posteriorment, l'inici de l'enginyeria elèctrica va ser creat per científics tan famosos com:
- Stephen Gray, que va dur a terme experiments sobre la transmissió d'electricitat a distància. El resultat de la seva investigació va ser la conclusió que els objectes transfereixen la càrrega de manera diferent.
- Charles Dufay, que va presentar la teoria dels diferents tipus d'electricitat.
- Holandès Peter van Muschenbroek. Es va fer famós per inventar el condensador.
- Georg Richmann i Mikhail Lomonosov van estudiar activament el fenomen.
- Benjamin Franklin. Aquest home va passar a la història com l'inventor del parallamps.
- Luigi Galvani.
- Vasily Petrov.
- Penjoll Charles.
- Hans Oersted.
- Alessandro Volta.
- Andre Ampère.
- Michael Faraday i molts altres.
Energia
L'enginyeria elèctrica és una ciència que conté quatre components, el primer i bàsic dels quals és la indústria de l'energia elèctrica. És la ciència de la generació, transmissió i consum d'energia. La humanitat va poder utilitzar amb èxit aquesta tecnologia per a les seves necessitats només al segle XIX.
Les bateries primitives van permetre que els dispositius funcionin només durant un temps, cosa que no va satisfer les ambicions dels científics. L'inventor del primer prototip del generador va ser l'hongarès Anosh Jedlik el 1827. Malauradament, el científic no va patentar la seva creació i el seu nom només va romandre als llibres de text d'història.
Més tard la dinamo va ser modificada per Hippolyte Pixie. El dispositiu és senzill: un estator que crea un camp magnètic constant i un conjunt de bobinatges.
La història del desenvolupament de l'enginyeria elèctrica i l'energia no pot prescindir de mencionar el nom de Michael Faraday. Va ser ell qui va inventar el primer generador, que va permetre generar corrent i tensió constant. Posteriorment, els mecanismes van ser millorats per Emil Sterer, Henry Wilde, Zenob Gramm.
DC
L'any 1873, en una exposició a Viena, es va demostrar clarament l'inici d'una bomba des d'una màquina a més d'un quilòmetre de distància.
L'electricitat va conquerir el món amb confiança. La humanitat té accés a novetats desconegudes com el telègraf, el motor elèctric dels cotxes i vaixells i la il·luminació de les ciutats. Les dinamos enormes eren cada cop més utilitzades per produir electricitat a escala industrial. A les ciutats van començar a aparèixer els primers tramvies i trolebusos. La idea del corrent continu va ser introduïda massivament pel famós científic Thomas Edison. Tanmateix, aquesta tecnologia també tenia els seus inconvenients.
L'enginyeria elèctrica teòrica en els treballs dels científics significava cobrir amb electricitat el major nombre possible d'assentaments i territoris. Però el corrent continu tenia un abast extremadament limitat: uns dos o tres quilòmetres, després dels quals van començar grans pèrdues. Un factor important en la transició al corrent altern va ser l'acer i les dimensions de les màquines generadores, la mida d'una fàbrica decent.
Nikola Tesla
El científic serbi Nikola Tesla és considerat el fundador de la nova tecnologia. Va dedicar tota la seva vida a estudiar les possibilitats del corrent altern, transmetent-lo a distància. L'enginyeria elèctrica (per als principiants això serà un fet interessant) es basa en els seus principis bàsics. Avui dia, cada casa té una de les creacions del gran científic.
L'inventor va donar al món generadors polifàsics, un motor elèctric asíncron, un comptador i molts altres invents. Al llarg dels anys en el telègraf, les companyies telefòniques, el laboratori Edison i més tard en les seves empreses, Tesla va adquirir molta experiència a causa de la gran quantitat d'experiments.
La humanitat, malauradament, no ha rebut ni una dècima part dels descobriments del científic. Els propietaris dels jaciments de petroli estaven en contra de la revolució elèctrica de totes les maneres possibles i van intentar aturar-ne el progrés per qualsevol mitjà al seu abast.
Segons rumors, Nikola podriacrear i aturar huracans, transmetre electricitat sense cables a qualsevol part del món, teletransportar un vaixell de guerra i, fins i tot, provocar la caiguda d'un meteorit a Sibèria. Aquest home era molt extraordinari.
Com va resultar més tard, Nikola tenia raó en apostar pel corrent altern. L'enginyeria elèctrica (especialment per a principiants) esmenta en primer lloc els seus principis. Va resultar que tenia raó que l'electricitat es podia subministrar a milers de quilòmetres de distància utilitzant només cables. En el cas d'un "germà" permanent, les centrals s'han d'ubicar cada dos o tres quilòmetres. A més, s'han de fer un servei constant.
Avui, el corrent continu encara té cabuda per als vehicles elèctrics: tramvies, troleibusos, locomotores elèctriques, motors en empreses industrials, bateries, carregadors. Tanmateix, donat el desenvolupament de la tecnologia, és probable que el "permanent" aviat romangui només a les pàgines de la història.
Electromecànica
La segona secció de l'enginyeria elèctrica, que explica el principi de conversió d'energia de mecànica a elèctrica i viceversa, s'anomena electromecànica.
El primer científic que va revelar al món el seu treball sobre electromecànica va ser el científic suís Engelbert Arnold, que el 1891 va publicar un treball sobre la teoria i el disseny de bobinatges per a màquines. Posteriorment, la ciència mundial es va reposar amb els resultats de la investigació de Blondel, Vidmar, Kostenko, Dreyfus, Tolvinsky, Krug, Park.
El 1942, un hongarès-nord-americàGabriel Kron finalment va aconseguir formular una teoria generalitzada per a totes les màquines elèctriques i així unir els esforços de molts investigadors durant el segle passat.
L'electromecànica va gaudir d'un interès estable dels científics d'arreu del món i, posteriorment, ciències com l'electrodinàmica (estudia la relació entre els fenòmens elèctrics i magnètics), la mecànica (estudia el moviment dels cossos i les interaccions entre ells) i també la tèrmica. física (fonaments teòrics d'energia, termodinàmica, transferència de calor i massa) i altres.
Els principals problemes que es van estudiar en la recerca van ser l'estudi i desenvolupament de transductors, camp magnètic giratori, càrrega de corrent lineal, constant d'Arnold. Els temes principals són màquines elèctriques i asíncrones, diversos tipus de transformadors.
Postulats d'electromecànica
Els tres postulats principals de l'electromecànica són les lleis:
- Inducció electromagnètica de Faraday;
- corrent total per al circuit magnètic;
- força electromagnètica (també coneguda com la Llei d'Ampère).
Com a resultat de la investigació dels científics electromecànics, es va demostrar que el moviment de l'energia és impossible sense pèrdues, totes les màquines poden funcionar tant com a motor com com a generador, i que els camps del rotor i l'estator són sempre immòbil respecte a l' altre amic.
Les fórmules bàsiques són equacions:
- màquina elèctrica;
- equilibri de voltatge dels bobinatges d'una màquina elèctrica;
- parell electromagnètic.
Sistemes de control automàtic
La direcció inevitablement es va popularitzar després que va quedar clar que les màquines podien substituir el treball humà amb èxit.
Control automàtic: la capacitat de manipular el funcionament d' altres dispositius o fins i tot sistemes sencers. El control es pot fer per temperatura, velocitat, moviment, angles i velocitat de desplaçament. La manipulació es pot dur a terme tant en mode totalment automàtic com amb la participació d'una persona.
La primera màquina d'aquest tipus es pot considerar una unitat dissenyada per Charles Babage. Amb l'ajuda de la informació continguda a les targetes perforades, les bombes es podrien controlar mitjançant una màquina de vapor.
El primer ordinador es va descriure en els escrits del científic irlandès Percy Ludgate, que es van presentar al públic l'any 1909.
Els dispositius informàtics analògics van aparèixer just abans de l'esclat de la Segona Guerra Mundial. Les hostilitats van frenar una mica el desenvolupament d'aquesta prometedora indústria.
El primer prototip de l'ordinador modern va ser creat per l'alemany Konrad Zuse l'any 1938.
Avui, els sistemes de control automàtic, tal com pretenen els seus inventors, substitueixen amb èxit les persones en producció, realitzant la feina més monòtona i perillosa.
Electrònica
La següent etapa en el desenvolupament de l'enginyeria elèctrica van ser els dispositius electrònics que són milers de milions de vegades més precisos que els seus homòlegs analògics.
El primer invent més famós és la màquina de xifratge alemanya Enigma. I després els britànicsdescodificadors electrònics, amb els quals intentaven desxifrar els codis embullats.
A continuació van ser calculadores i ordinadors.
En l'etapa actual de la vida, els telèfons i les tauletes estan associats amb l'electrònica. I quin serà el desenvolupament dels nostres dispositius demà, només podem endevinar. Però els científics treballen dia i nit només per sorprendre'ns a tots i fer la vida una mica més interessant i fàcil.
