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Storia dello sviluppo dell'ingegneria elettrica. Gli scienziati che hanno contribuito allo sviluppo dell'ingegneria elettrica e delle loro invenzioni

L'ingegneria elettrica è un campo di conoscenza estremamente ampio, che comprende tutto ciò che riguarda l'utilizzo dell'energia elettrica. Questo è lo sviluppo di circuiti, dispositivi, apparecchiature e componenti, lo studio dei fenomeni elettromagnetici, il loro uso pratico. Ambito di ingegneria elettrica – tutte le aree della nostra vita.


Come è iniziato tutto

La storia dello sviluppo dell'ingegneria elettrica è strettamente connessa con l'umanità per tutta la storia del suo sviluppo. La gente era interessata a fenomeni naturali, che non potevano spiegare. La storia dello sviluppo dell'ingegneria elettrica è un costante tentativo di ripetere ciò che stava accadendo in giro.

Lo studio ha durato lunghi e lunghi secoli. Ma solo nel XVII secolo la storia dello sviluppo dell'ingegneria elettrica ha avuto inizio con un reale utilizzo delle conoscenze e delle competenze acquisite dall'uomo.

teoria

Gli scienziati che hanno contribuito allo sviluppo dell'ingegneria elettrica sono migliaia e migliaia di nomi, è impossibile indicarli tutti nel quadro di questo articolo. Ma ci sono individui la cui ricerca ha contribuito a rendere il nostro mondo come è adesso.

Dichiara i dati storici: uno dei primi che ha attirato la sua attenzione è che dopo che l'ambra si strofinasse contro la lana, sarebbe in grado di attirare oggetti, era il filosofo greco Thales of Miletus. I suoi esperimenti condusse nel VII secolo aC. Nessuna conclusione fondamentale, purtroppo, non poteva farlo. Ma ha accuratamente registrato tutte le sue osservazioni e li ha trasmessi ai suoi discendenti.

Il nome successivo nell'elenco condizionale degli "scienziati elettrici e delle loro invenzioni" apparve solo nel 1663, quando nella città di Magdeburgo Otto von Guericke disegnava una macchina che era una palla che non solo avrebbe attirato, ma anche respingeva oggetti.

Scienziati famosi

Successivamente, l'inizio dell'ingegneria elettrica ha messo tali scienziati famosi come:

  • Stephen Gray, che ha condotto esperimenti sulla trasmissione di elettricità da lontano. Il risultato della sua ricerca era la conclusione che gli oggetti trasmettono la carica in modo diverso.
  • Charles Dufet, che ha presentato una teoria su diversi tipi di elettricità.
  • L'olandese Peter van Mushenbrook. È diventato famoso per l'invenzione di un condensatore.
  • Georg Rikhman e Mikhail Lomonosov hanno studiato attivamente il fenomeno.
  • Benjamin Franklin. Quest'uomo è rimasto nella storia come inventore dell'azzurro.
  • Luigi Galvani.
  • Vasily Petrov.
  • Charles Coulomb.
  • Hans Oersted.
  • Alessandro Volta.
  • André Amper.
  • Michael Faraday e molti altri.

Ingegneria energetica

L'ingegneria elettrica è una scienza che contiene quattro componenti, la prima e fondamentale di esse è l'industria elettrica. Questa è la scienza della generazione, della trasmissione e del consumo di energia. L'umanità potrebbe utilizzare con successo questa tecnologia per le sue esigenze solo nel XIX secolo.

Le batterie primitive hanno permesso ai dispositivi di funzionare solo per un po ', che non soddisfano le ambizioni degli scienziati. L'inventore del primo prototipo del generatore era Anos Jedlik ungherese nel 1827. Purtroppo, lo scienziato non ha brevettato la sua prole, e il suo nome è stato lasciato solo in libri di testo sulla storia.

In seguito la vettura dinamo è stata modificata da Ippolit Pixie. Il dispositivo è semplice: uno statore che crea un campo magnetico costante e una serie di avvolgimenti.

La storia dello sviluppo dell'ingegneria elettrica e dell'energia non può fare senza menzionare il nome di Michael Faraday. Era lui che ha inventato il primo generatore, che ha reso possibile produrre una corrente e una tensione costante. Successivamente, i meccanismi sono stati migliorati da Emile Shterer, Henry Wilde, Zenob Gramm.

Corrente continua

Nel 1873, una mostra a Vienna fu chiaramente dimostrata il lancio di una pompa da un'auto situata a più di un chilometro di distanza.

L'elettricità ha conquistato con sicurezza il mondo. L'umanità è diventata disponibile novità precedentemente sconosciute, come telegrafo, motore elettrico su automobili e navi, città illuminanti. Macchine dinamiche enormi sono sempre più utilizzate per produrre corrente elettrica su scala industriale. I primi tram e trolley hanno cominciato ad apparire nelle città. L'idea della corrente diretta fu massicciamente introdotta dal famoso scienziato Thomas Edison. Tuttavia, questa tecnologia ha avuto i suoi inconvenienti.

L'ingegneria elettrica teorica nelle opere degli scienziati significava coprire il maggior numero di insediamenti e territori con l'elettricità. Ma la corrente diretta aveva una gamma estremamente limitata – circa due o tre chilometri, dopo di che iniziano enormi perdite. Un fattore importante nella transizione verso l'acciaio alternato di corrente e le dimensioni delle macchine di generazione, la dimensione di una pianta decente.

Nikola Tesla

Il fondatore della nuova tecnologia è lo scienziato serbo Nikola Tesla. Tutta la sua vita ha dedicato a studiare le possibilità di alternare la corrente, trasferendola a una distanza. L'ingegneria elettrica (per i principianti questo sarà un fatto interessante) si basa sui suoi principi fondamentali. Oggi in ogni casa c'è una delle creazioni di un grande scienziato.

L'inventore ha presentato il mondo con generatori a più fasi, un motore elettrico asincrono, un contatore e molte altre invenzioni. Negli anni di lavoro nel telegrafo, società telefoniche, laboratorio di Edison e successivamente presso le sue imprese, Tesla ha guadagnato un'immensa esperienza a causa dell'enorme numero di esperimenti.

L'umanità, purtroppo, non ha ricevuto un decimo delle scoperte dello scienziato. I proprietari di campi petroliferi erano in ogni modo contro la rivoluzione elettrica e con tutti i mezzi disponibili a loro hanno cercato di fermare il suo progresso.

Secondo le voci, Nicolas è riuscito a creare e fermare uragani, trasmettere elettricamente senza fili ovunque nel mondo, teleportare una nave da guerra e provocare anche una caduta di meteoriti in Siberia. Quest'uomo era molto straordinario.

Come è risultato più tardi, Nicola aveva ragione, scommettendo sulla corrente alternata. L'ingegneria elettrica (in particolare per i principianti) menziona innanzitutto i suoi principi. Aveva ragione che l'energia elettrica può essere fornita per migliaia di chilometri, utilizzando solo fili. Nel caso di un "collega" permanente, la centrale elettrica deve trovarsi ogni due o tre chilometri. Inoltre, devono essere costantemente serviti.

Ad oggi, c'è ancora spazio per la corrente elettrica per i trasporti elettrici: tram, carrelli, locomotori elettrici, motori in impianti industriali, batterie, caricabatterie. Tuttavia, dato lo sviluppo della tecnologia, c'è la possibilità che la "costante" rimanga presto solo nelle pagine della storia.

elettromeccanica

La seconda delle sezioni di ingegneria elettrica, che spiega il principio della conversione delle energie da meccanico a elettrico e viceversa, viene chiamata elettromeccanica.

Il primo scienziato che ha mostrato al mondo il suo lavoro sull'elettromeccanica è stato lo scienziato svizzero Engelbert Arnold, che nel 1891 ha pubblicato un articolo sulla teoria e il design degli avvolgimenti per le macchine. Successivamente, la scienza mondiale fu ricostituita con i risultati degli studi di Blondel, Widmard, Kostenko, Dreyfus, Tolvinsky, Krug, Park.

Nel 1942, ungherese-americano Gabriel Cron finalmente riuscì a formulare una teoria generalizzata per tutte le macchine elettriche e combinare così gli sforzi di molti ricercatori nel corso del secolo scorso.

L'elettromeccanica ha goduto di un interesse stabile di scienziati in tutto il mondo e, successivamente, di scienze come l'elettrodinamica (studiando la connessione tra i fenomeni elettrici e magnetici), la meccanica (studiando il movimento dei corpi e le interazioni tra loro) e anche la termofisica (basi teoriche di ingegneria energetica, termodinamica, calore e massa ) E altri.

I principali problemi che sono stati studiati nella ricerca sono stati lo studio e lo sviluppo dei convertitori, un campo magnetico rotante, un carico corrente lineare, la costante Arnold. Gli argomenti principali sono le macchine elettriche e asincrone, i vari tipi di trasformatori.

Postulati di elettromeccanica

I tre principali postulati dell'elettromeccanica sono le leggi:

  • L' induzione elettromagnetica di Faraday ;
  • La corrente totale del circuito magnetico;
  • Forze elettromagnetiche (la stessa legge di Ampere).

Come risultato della ricerca degli scienziati di elettromeccanica, è stato dimostrato che il trasferimento di energia è impossibile senza perdite, tutte le macchine possono funzionare sia in modalità motore che come generatore e anche che i campi del rotore e dello statore sono sempre stazionari rispetto all'altro.

Le formule base sono le equazioni:

  • Macchina elettrica;
  • Equilibrio della tensione degli avvolgimenti della macchina elettrica;
  • Momento elettromagnetico.

Sistemi di controllo automatici

La direzione inevitabilmente è diventata popolare dopo che è emerso che le auto con successo possono sostituire il lavoro umano.

Controllo automatico – la capacità di manipolare il funzionamento di altri dispositivi o anche sistemi interi. Il controllo può essere effettuato per temperatura, velocità, movimento, angoli e velocità di movimento. La manipolazione può essere eseguita sia in modalità automatica, sia con la partecipazione di una persona.

La prima macchina di questo tipo può essere considerata un aggregato progettato da Charles Babidge. Con l'aiuto di informazioni incluse nelle carte punzonatrici, è stato possibile controllare le pompe con un motore a vapore.

Il primo computer è stato descritto nelle opere dello scienziato irlandese Percy Ludgate, presentato al pubblico nel 1909.

I dispositivi di calcolo analogico sono comparsi poco prima della seconda guerra mondiale. Le operazioni militari hanno rallentato in qualche modo lo sviluppo di questa promettente industria.

Il primo prototipo di un computer moderno è stato creato dal Konrad Zuse tedesco nel 1938.

Ad oggi, i sistemi di controllo automatico, come previsto dai loro inventori, sostituiscono con successo le persone in produzione, eseguendo il lavoro più monotono e pericoloso.

elettronica

La fase successiva nello sviluppo dell'ingegneria elettrica è diventata dispositivi elettronici, che sono miliardi di volte più precisi rispetto alle loro controparti analoghe.

La più famosa prima invenzione è la macchina di crittografia tedesca Enigma. E successivamente – decodificatori elettronici britannici, con l'aiuto di cui cercavano di risolvere i codici aggrovigliati.

Poi c'erano calcolatrici e computer.

Nella fase attuale della vita con l'elettronica legare i telefoni e le tavolette. E che sarà lo sviluppo dei nostri dispositivi domani, possiamo solo indovinare. Ma gli scienziati lavorano giorno e notte solo per sorprendere tutti e rendere la vita del muto interessante e più facile.