电工学简明教程(秦曾煌)第0章__绪论.ppt

Electrotechnics 课程的地位、任务和作用 绪 论 电工学是一门基础性、应用性很强的课程。 掌握电工学基本理论、基本知识和基本技能。 学习线形网络、交流电路和三相交流电路的基本计算方法； 学习电机、电器基本原理和使用方法。 了解电工电子技术的应用和发展概况。 为从事相关的工程技术及科学研究打下基础。 课程的内容与意义 电工学是研究电能及电气设备在技术领域中应用的一门技术。 电能的应用范围极其广泛。现代一切科学技术无不与电有着密切的关系。 在工农业生产中，电能是主要的能源。 在制造工艺上的应用：如电镀、电焊、高频淬火、高频冶炼、 电蚀加工、超声波加工…… 对非电量的检测和控制：如速度、压力、 温度、流量…… 我们的日常生活也是完全离不开电能的。 电能具有无可比拟的优越性。 非电能 电能 非电能 从产生、输送、分配和控制三个方面说明。 (1) 产生 (2) 输送 高压架空线、地下电缆、电磁波。 (3) 分配和控制 机械能 发电机 核能 风能 海洋能 水能 热能 太阳能 化学能 生物能 电气设备 光 能 风 能 ？ 机 械 能 热 能 声 能 变 电 站 大型 工厂 商店 学校 小型电能用户 输电线 发电厂 变电站 小型配电站 配电站 住宅 乡村 ?? 电能的应用 电网 照明 喷泉 淋浴 供热 城市燃气 燃料电池 替 补 燃 料 游泳池 热水 供水 急救 饮用水 用户 净化水 ?? 电能的应用 ?? 各种检测仪器 电工技术的发展概况 在古籍中曾有“慈石召铁”和“琥珀拾芥”的记载。 磁石首先应用于指示方向和校正时间， 航海事业发展的需要，我国在11世纪就发明了指南针。 电工技术的发展主要是从十八世纪末 1785 年库仑建立库仑定律开始的。 1800 年化学电池的发明揭开了人类利用电能的序幕； 1820 年，奥斯特发现了电流对磁针有力的作用，揭开了电学理论新的一页。同年安培确定了通有电流的线圈的 作用与磁铁相似，这就指出了磁现象的本质问题； 1826 年，欧姆建立了欧姆定律； 1831 年，法拉第发现电磁感应现象；电解定律，发现了苯，发明氧化数，氯气等液化。 1833 年，楞次建立楞次定律。其后他致力于电机理论的研究并阐明了电机的可逆性原理。 1834 年，雅可比制造出世界上第一台电动机，从而证明了实际应用电能的可能性。 1838 年，用一台直流电动机拖动轮船，以4 km/h逆流而上和顺流而下，这是最早的实用电动机。 1844 年，楞次与焦耳分别独立确定了电流热效应定律。 1845 年，基尔霍夫建立了电压、电流定律（KVL、KCL）创立光谱化学分析法，发现了元素铯和铷。 1864 年，麦克斯韦提出了电磁波理论。 1887 年，赫兹通过实验获得了电磁波。 19 世纪末，发明了三相同步发电机、三相变压器、三相异步电动机以及三相输电方式。 20世纪50年代中期以后，随着自动控制、信息科学、半导体电子学和微电子学、计算机技术、激光技术以及核科学和航天技术等新兴尖端科学技术的突飞猛进，与它们关系密切的电路形成了近代电路理论。 主要包括：直流电路、交流电路理论，网络理论，电磁场理论。 通常把20世纪60年代以前的发展阶段称为经典电路理论阶段。 电工理论的形成与发展 电子技术的发展历史 电子技术是在19世纪末叶无线电发明之后才 发展起来的一门重要学科。 ? 20 世纪初 真空管 →通信技术，测量技术，计算技术、自动控制技术。 ? 20 世纪四十年代：晶体管 ? 晶体管与电子管相比 体积小、重量轻、功耗低、寿命长。 ? 20世纪六十年代：集成电路 SSI 里程碑！ （4个晶体管） （3亿个晶体管） → LSI → VLSI → MSI Small Scale Integratedcircuites、Medium、Large、VeryLarge、Ultra-Large 电子电路 电子器件与电阻器、电感器、电容器、变压器、开关等元件适当地连接起来所组成的电路。 电子电路的主要特点 控制方便、工作灵敏、响应速度快等。 课程主要内容及研究重点 基本知识 注重 学习和培养 基本理论 基本技能 课程各部分的特点 电路理论部分： 研究对象：从实体抽象出的电路模型。 应注意：从共性中发现个性，理论要严密，计算要精确。 变压器电