Електротехніка

(Перенаправлено з Електротехнік)

Електроте́хніка (рос. электротехника, англ. electrical engineering, нім. Elekrotechnik f) — галузь науки і техніки, пов'язана із застосуванням електричних і магнітних явищ

Деякі інженери-електрики проєктують складні енергосистеми на макроскопічному рівні.

для перетворення енергії, добування і зміни складу речовин, виробництва та обробки матеріалів; галузь, що охоплює питання отримання (виробництва), розподілу, перетворення і споживання електроенергії.

Електротехніка — це професійна інженерна дисципліна, яка зазвичай переймається вивченням і застосуванням електрики, електроніки та електромагнетизму. З плином часу засоби мовлення та запису,зробили електроніку частиною повсякденного життя. Винахід транзистора, а потім і інтегральної схеми, знизили вартість електроніки до такої міри, що стало можливим використовувати їх практично у будь-якому побутовому приладі.

У 2000 роках електротехніка розділилась на низку галузей: електроніку, цифрові комп'ютери, обчислювальну техніку, енергетику, телекомунікації, системи керування, радіочастотну техніку, обробку сигналів, приладобудування та мікроелектроніку. Багато з цих дисциплін перетинаються з іншими галузями машинобудування, які охоплюють величезну кількість спеціалізацій, таких як апаратне забезпечення, силова електроніка, електромагнетизм і хвилі, мікрохвильова інженерія, нанотехнології, електрохімія, поновлювані джерела енергії, мехатроніка, електротехнічне матеріалознавство та багато іншого.

Інженери-електрики у постіндустріальних країнах зазвичай мають науковий ступінь з електротехніки або електроніки. Інженери-електрики працюють у дуже різних галузях промисловості, а потрібні їм навички також є змінними. Вони простягаються від базової теорії електричних кіл до управлінських навичок, потрібних керівнику проєкту. Інструменти й обладнання, яких може потребувати окремий інженер, можуть змінюватися від простого вольтметра до високопродуктивного аналізатора та складного програмного забезпечення для проєктування та виробництва.

Історія розвиткуРедагувати

 
Майкл Фарадей, художник Томас Філіпс. 1841–1842
 
Молодий Максвелл з «диском Максвелла»

Електротехніка як наука сформувалась в кінці XIX ст. після переходу телеграфу і електропостачання на комерційну основу. На даний час (2010-і роки) вона має багато підрозділів: енергетику, електроніку, системи контролю і керування, обробку сигналів і телекомунікації.

В деяких країнах розділяють електротехніку та електроніку, вважаючи, що перша має справу лише з великими електросистемами (наприклад, з передачею електроенергії і системами керування електродвигунами), а остання — з електронними мікросистемами (наприклад, з комп'ютерами і інтегральними схемами). Іншими словами, електротехніка зв'язана з передачею електроенергії, а електроніка — з передаванням даних, інформації.

 
Трансформатор — один з основних елементів електричних ліній

Електрика стала об'єктом наукових досліджень, принаймні, з початку XVII століття. Першим інженером-електротехніком вважається Вільям Гілберт, який винайшов версоріум — прилад, який фіксував наявність статичної електрики на предметах. Крім того, він був першим, хто зміг провести чітку межу між магнетизмом і статичною електрикою та дати визначення електриці. Однак лише в XIX столітті вчені стали інтенсивно досліджувати електрику і явища, пов'язані з нею. Провідними вченими в цьому напрямі були Георг Ом, який в 1827 році розрахував залежність між електричним струмом і напругою в провіднику, Майкл Фарадей, що відкрив явище електромагнітної індукції в 1831 році, і Джеймс Клерк Максвелл, котрий опублікував в 1873 році «Трактат про електрику і магнетизм», де виклав власну електромагнітну теорію світла.

В той час, науку про електрику і електричні явища розглядали як підрозділ фізики. Лише в кінці XIX століття університети стали видавати дипломи зі спеціальності — електротехніка. Перша кафедра і факультет електротехніки були відкриті в Дармштадському Університеті Технології в 1882 році. 1883 року, цей університет спільно з Корнелльським Університетом вперше в світі ввів курс по електротехніці. А в 1885 році коледж при Лондонському Університеті відкрив першу кафедру електротехніки у Великої Британії. Потім в 1886 році в Університеті Міссурі також був заснований перший в США факультет електротехніки.

В цей час дослідження в області електротехніки, здійснювали багато вчених. В 1882 році Томас Едісон запустив в експлуатацію першу в світі розгалужену електромережу, яка постачала електроенергію (а саме постійний струм з напругою 110В) 59 клієнтам в Нижньому Мангеттені, одному із районів Нью-Йорка.

В 1887 році Нікола Тесла оформив низку патентів, що мали відношення до нового виду розподілу електроенергії, відомому як змінний струм. Після цього між Теслою і Едісоном почався період жорсткої конкурентної боротьби, відомої в Америці під назвою «Війна струмів». Тесла переміг. Змінний струм поступово витіснив постійний струм із галузі виробництва і розподілу електроенергії, значно підвищив безпечність і ефективність електроенергії та розширив область її застосування. Тесла також зробив можливою передачу електричного струму на дальні відстані.

Обидва винахідники, і Едісон, і Тесла, дали потужний поштовх розвитку електротехніки. Роботи Тесли над двофазними асинхронними двигунами і електродвигуном багатофазного струму залишили значний слід в області електротехніки. А Едісон, завдяки своїй роботі над телеграфією і розробці біржового телеграфного апарата, заснував власну квітучу компанію — Дженерал Електрик. Що б там не було, але на кінець 19 століття в електротехніці стали з'являтись і інші значні фігури.

Винайденню радіо і електроніки сприяло багато видатних вчених і винахідників. Поглиблене вивчення надвисоких частот, дозволило Генріху Герцу 1888 року експериментально відкрити за допомогою електрообладнання, існування електромагнітних радіохвиль. В 1895 році Нікола Тесла зміг визначити радіосигнал, переданий із його нью-йоркської лабораторії в військовому училищі Вест-Пойнт (відстань приблизно 80,5 км). Карл Фердинанд Браун 1897 року запропонував використати електронно-променеву трубку в осцилоскопах, що поклало початок розвитку телевізійних технологій. Джон Амброз Флемінг винайшов першу радіолампу, або електровакуумний діод, 1904 року. Два роки потому, Роберт фон Лібен (Німеччина) і Лі де Форест (США) незалежно один від одного винайшли підсилювальну лампу, або електровакуумний тріод. В 1920 році Альберт Галл відкрив магнетрон, що в свою чергу призвело до винайдення Персі Спенсером в 1946 році мікрохвильової печі. 1934 року, британські військові вчені під керівництвом доктора Уімперіса почали успішну розробку першого радара (який також використовував магнетрони). Роботу було завершено в серпні 1936 року будівництвом в Боудсі першої радіолокаційної станції.

ЕнергетикаРедагувати

Докладніше: Енергетика

Енергетика (англ. energy industry) — сукупність галузей господарства, що вивчають і використовують природні енергетичні ресурси задля виробництва, перетворення, передавання і розподілу енергії.

ЕлектронікаРедагувати

Докладніше: Електроніка

Електро́ніка (віл грец. Ηλεκτρόνιο — електрон) — наука про взаємодію електронів з електромагнітними полями і про методи створення електронних приладів і пристроїв, в яких ця взаємодія використовується для перетворення електромагнітної енергії, в основному для передачі, обробки і зберігання інформації.

Також електроніка — це галузь фізики та техніки, в якій досліджуються електронні процеси, що пов'язані з утворенням та керуванням руху вільних електронів та/або інших заряджених частинок в різноманітних середовищах (вакуум, тверде тіло, газ, плазма) та на їх межах, а також проблеми і способи розробки електронних приладів різного призначення.

ЛітератураРедагувати

  • Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — ISBN 966-7804-14-3.
  • Будіщев М. С. Електротехніка, електроніка та мікропроцесорна техніка. Підручник. — Львів: Афіша, 2001. — 424 с.
  • Дискретне макромоделювання в електротехніці та суміжних областях : монографія / П. Г. Стахів, Ю. Я. Козак, О. П. Гоголюк ; М-во освіти і науки України, Нац. ун-т "Львів. політехніка". – Львів : Вид-во Львів. політехніки, 2014. – 260 с. : іл. – Бібліогр.: с. 241-257 (199 назв). – ISBN 978-617-607-674-2
  • ДСТУ 2843-94. Електротехніка. Основні поняття. Терміни та визначення. Чинний від 1995-01-01. – Київ: Держспоживстандарт України, 1995. – 65 с.
  • Теоретичні основи електротехніки. Електричні кола : навч. посіб. / В. С. Маляр ; Нац. ун-т "Львів. політехніка". - Л. : Вид-во Львів. політехніки, 2012. - 310 с. : рис., табл.
  • Теоретичні основи електротехніки : підручник / В. С. Маляр. – Львів : Львівська політехніка, 2018. – 416 с. – ISBN 966-941-189-1.
  • Витоки та розвиток електротехнічної освіти і науки у Львівській політехніці (1891—2016) : до 125-річчя львів. електротехн. шк. / за ред. П. Г. Стахіва. — Львів : Вид-во Львів. політехніки, 2017. — 214 с. : іл., портр. — Бібліогр.: с. 208 (14 назв). — Імен. покажч.: с. 209—212. — ISBN 978-966-941-058-0

ПосиланняРедагувати