Цахилгаан инженерийн хөгжлийн түүх. Цахилгааны инженерчлэл, тэдгээрийн шинэ бүтээлийн хөгжилд хувь нэмрээ оруулсан эрдэмтэд

Цахилгааны инженер бол эрчим хүчний хэрэглээтэй холбоотой бүхий л зүйлсийг багтаасан маш өргөн хүрээний мэдлэг юм. Энэ бол хэлхээ, тоног төхөөрөмж, эд анги, цахилгаан соронзон үзэгдлийг судлах, тэдгээрийн практик хэрэглээ юм. Цахилгаан инженерийн хамрах хүрээ - бидний амьдралын бүх талбар.

Энэ бүгд хэрхэн эхэлсэн

Цахилгааны инженерийн хөгжлийн түүх нь хөгжлийн түүхийн туршид хүн төрөлхтөнтэй нягт холбоотой юм. Хүмүүс байгалийн үзэгдлүүдийг сонирхож, тайлбарлаж чадаагүй юм. Цахилгааны инженерийн хөгжлийн түүх нь эргэн тойронд болсон үйл явдлыг давтах байнгын оролдлого юм.

Энэхүү судалгаа нь урт удаан хугацаанд үргэлжилсэн. Харин арван долоодугаар зууны үед цахилгаан инженерийн хөгжлийн түүх нь хүний олж авсан мэдлэг, ур чадварыг бодитоор ашигласнаар эхэлсэн.

Онол

Цахилгааны инженерчлэлийн хөгжилд хувь нэмрээ оруулсан эрдэмтэд мянга мянгаараа нэрлэгддэг бөгөөд энэ бүлгэмийн хүрээнд бүгдийг нь зааж өгөх боломжгүй юм. Гэхдээ бидний судалгаа нь дэлхий ертөнцийг одоо байгаа шигээ болгоход тусалсан хүмүүс байдаг.

Түүхэн өгөгдлүүд нь уншигддаг: Анхаарал тавьсан хүмүүсийн нэг нь ноосыг хувцсаны дараа тэрээр объектуудыг татах боломжтой байсан бөгөөд Грекийн философич Thales of Miletus байсан юм. Тэрээр МЭӨ 7-р зуунд хийсэн туршилтуудаа хийсэн. Харамсалтай нь тэрээр дүгнэлт хийх боломжгүй байсан. Гэхдээ тэр бүх ажиглалтаа сайтар бичиж, үр удамд нь дамжуулсан.

"Цахилгааны эрдэмтэн ба тэдгээрийн бүтээлүүд" -ний нөхцлийн жагсаалт дахь дараагийн нэр нь 1663 онд гарч байсан бөгөөд Magdeburg Otto von Guericke хотод объектыг түлхэх төдийгүй эд ангийг түлхэх бөмбөгийг бүтээсэн.

Алдартай эрдэмтэд

Дараа нь цахилгааны инженерийн эхлэлийг ийм нэртэй эрдэмтэд дараахь байдлаар тавьдаг:

• Стефан Грэй, алсын зайнаас дамжуулах туршилтыг явуулсан. Судалгааны үр дүн нь обьектууд төлбөрийг өөрөөр дамжуулах гэсэн дүгнэлтэд хүрсэн байна.
• Чарльз Дуффт, өөр өөр төрлийн цахилгаан эрчим хүчний тухай онолыг дэвшүүлсэн.
• Голландын иргэн Питер ван Массбрукко. Тэрээр конденсаторыг бүтээсэн нь алдартай болсон.
• Гүрж Рихман, Михаил Ломоносов энэ үзэгдлийг идэвхтэй судлав.
• Бенжамин Франклин. Энэ хүн аянга татах төхөөрөмжийн зохион бүтээгчийн түүхэнд үлдсэн.
• Луижа Галвани.
• Василий Петров.
• Чарлз Коулом.
• Hans Oersted.
• Алессандро Волта.
• Андре Ампер.
• Майкл Фарадей болон бусад олон хүмүүс.

Эрчим хүчний инженер

Цахилгааны инженерчлэл нь дөрвөн бүрэлдэхүүн хэсэгтэй шинжлэх ухаан бөгөөд тэдгээрийн эхний болон үндсэн нь цахилгаан эрчим хүчний үйлдвэрлэл юм. Энэ бол эрчим хүч үйлдвэрлэх, дамжуулах, хэрэглэх шинжлэх ухаан юм. Хүн төрөлхтний хувьд энэ технологийг зөвхөн 19-р зууны үеийн хэрэгцээнд зориулж амжилттай ашиглаж чадсан.

Комминал батерейнууд нь төхөөрөмжүүдийг зөвхөн эрдэмтдийн хүсэл зоригийг хангаж чаддаггүй байсан. 1827 онд Унгарын Анос Жедлик генераторын анхны загварыг зохион бүтээгч. Харамсалтай нь эрдэмтэн өөрийн үр удамаа патентжуулж чадаагүй бөгөөд түүний нэрийг зөвхөн түүхийн сурах бичигт үлдээсэн юм.

Хожим нь динамогийн машиныг Ippolit Pixie өөрчилсөн. Төхөөрөмж нь энгийн: тогтмол соронзон орныг үүсгэгч, мөн ороомгийн багцыг бий болгодог.

Цахилгаан инженер, эрчим хүчний хөгжлийн түүх нь Майкл Фарадейгийн нэрийг дурдаагүй юм. Эхний генераторыг зохион бүтээсэн нь одоогийн болон байнгын хүчдэлийг бий болгож чадсан юм. Улмаар уг механизмыг Emile Shterer, Henry Wilde, Zenob Gramm нар сайжруулав.

Тасралтгүй гүйдэл

1873 онд Вена хотод үзэсгэлэн нээгдсэнээс хойш нэг километрийн зайд байрлах машинаас шахуурга гаргаж эхэлсэн байна.

Дэлхий ертөнцийг бүрэн дүүрэн барьж чадсан. Хүн төрөлхтөн урьд өмнө үл мэдэгдээгүй шинэлэг зүйлүүд, тухайлбал телеграф, машин, усан онгоцны хөдөлгүүр, гэрэлтүүлгийн хотууд гэх мэт боломжтой болсон. Үйлдвэрлэлийн хэмжээнд цахилгаан гүйдэл үйлдвэрлэхэд асар их динамо машин ашиглагддаг. Эхний трамвай, троллейбусууд хотуудад гарч ирэв. Шууд гүйлтийн санааг алдартай эрдэмтэн Томас Эдисон танилцуулав. Гэсэн хэдий ч энэ технологи нь сул талуудтай байсан.

Эрдэмтдийн бүтээлүүд дэх цахилгаан инженерийн онол нь цахилгаан эрчим хүчээр аль болох олон суурьшил, газар нутгийг хамарна гэсэн үг юм. Гэвч шууд урсгал нь маш их хязгаарлагдмал байсан - ойролцоогоор 2-3 километрийн дараа их хэмжээний алдагдал үүссэн. Одоогийн гангаар солигдох болон үйлдвэрлэх хэмжээсүүдийн хэмжээ, зохистой үйлдвэрлэлийн хэмжээ нь шилжилтийн үед чухал хүчин зүйл юм.

Nikola Tesla

Шинэ технологийг үндэслэгч нь Сербийн эрдэмтэн Никола Тесла юм. Амьдралынхаа туршид тэрээр өөр хоорондоо ээлжлэн гүйдэл хийх боломжийг судлан, түүнийгээ хол зайд шилжүүлжээ. Цахилгааны инженерчлэл (эхлэн сурагчдад энэ нь сонирхолтой баримт байх болно) үндсэн зарчим дээр тулгуурладаг. Өнөөдөр бүх байшинд агуу эрдэмтний бүтээлүүд бий.

Зохион бүтээгч дэлхийн олон тооны генератор, асинхрон цахилгаан хөдөлгүүр, тоолуур болон бусад олон шинэ бүтээлүүдийг дэлхийд танилцуулав. Телеграф, телефон утасны компаниуд, Эдисоны лаборатори, түүний дараа аж ахуйн нэгжүүдэд ажилласан жилүүдэд Тесла маш олон туршилт хийсний үр дүнд асар их туршлага хуримтлуулсан.

Харамсалтай нь эрдэмтдийн нээлтийн аравны нэгийг хүлээн аваагүй байна. Газрын тосны талбайн эзэд нь цахилгаан хувьсгалын эсрэг бүх арга замууд байсан бөгөөд тэдний хувьд боломжтой бүх арга замыг нь зогсоохыг хичээсэн.

Цуурхал ярьж байгаагаар Николас дэлхийн хар шуурга үүсгэх, зогсоох, дэлхий даяар утасгүй сүлжээгээр утасгүй дамжуулалт хийх чадвартай, усан онгоцоор дамжуулж, Сибирьт солир унадаг болсон байна. Энэ хүн үнэхээр гайхалтай байсан.

Хожим нь Никола зөв байсан тул ээлжлэн гүйлгээ хийхээр шийдсэн. Цахилгааны инженерчлэл (ялангуяа эхлэгчдэд) эхлээд түүний зарчмуудыг дурддаг. Тэрээр зөвхөн цахилгаан утсыг ашиглан цахилгаан эрчим хүчийг хэдэн мянган километрээр хангах боломжтой болсон нь зөв байв. Байнгын "хамтран ажиллагч" тохиолдолд цахилгаан станцыг хоёроос гурван километрийн зайд байрлуулах ёстой. Үүнээс гадна тэд байнга засвар үйлчилгээ хийх ёстой.

Өнөөдрийг хүртэл цахилгаан тээврийн хэрэгсэлд зориулсан цахилгаан гүйдэл, троллейбус, троллейбус, цахилгаан зүтгүүр, аж үйлдвэрийн үйлдвэрт хөдөлгүүр, зай, цэнэглэгч зэргээр тоноглогдсон байна. Гэсэн хэдий ч, технологийн хөгжилтэй холбоотойгоор "тогтмол" удахгүй түүхийн хуудсанд үлдэх боломж бий.

Цахилгаан механик

Эрчим хүчийг механик болон цахилгаанд шилжүүлэх зарчмыг тайлбарлах цахилгааны инженерийн бүлгүүдийн хоёр дахь хэсгийг цахилгаан механик механик гэж нэрлэдэг.

Дэлхий ертөнцийг цахилгаан механикийн механизм дээр харуулсан анхны эрдэмтэн бол 1891 онд Швейцарийн эрдэмтэн Энгельбер Арнольд машиныг ороомгийн онол, дизайны талаар хэвлэн гаргасан. Дараа нь дэлхийн шинжлэх ухааныг Blondel, Widmard, Kostenko, Dreyfus, Tolvinsky, Krug, Park зэрэг судалгааны үр дүнгээр баяжуулсан.

1942 онд Унгар-Америкийн Габриел Крон эцэст нь өнгөрсөн зууны туршид олон тооны судлаачдын хүчин чармайлтыг нэгтгэсэн цахилгаан онолын ерөнхий онолыг боловсруулж чаджээ.

Эрчим хүчний механик механикууд дэлхийн өнцөг булан бүрт эрдэмтдийн сонирхлыг татсан бөгөөд хожим ийм электродинамикийн шинжлэх ухаанууд (цахилгаан ба соронзон үзэгдлүүдийн хоорондын холбоог судлах), механик (биеийн хөдөлгөөнийг судлах, тэдгээрийн хоорондын харилцан үйлчлэлийг судлах), мөн термофизик (цахилгаан инженерийн онолын суурь, термодинамик, дулаан, масс солилцоо ) Бусад.

Судалгаанд хамрагдсан гол бэрхшээлүүд нь хөрвүүлэгч, судалгаа хийх, эргэх соронзон орон, шугаман гүйдлийн ачаалал, Arnold тогтмол байв. Гол сэдвүүд нь цахилгаан, асинхрон машин, төрөл бүрийн трансформаторууд юм.

Цахилгаан механикыг дараах байдлаар боловсруулсан

Цахилгааны механизмын үндсэн гурван зарчмууд нь хууль юм.

• Фарадейн цахилгаан соронзон индукц ;
• Соронзон хэлхээний нийт гүйдэл;
• Цахилгаан соронзон (ижил Ampere тухай хууль).

Эрчим хүчний механик механик судлаачдын судалгааны үр дүнд энерги дамжуулалт алдагдалгүй, бүх машинууд хөдөлгүүрийн горимд, генераторын аль алинд нь ажиллах боломжтой гэдгийг нотолж, мөн ротор болон stator талбар нь хоорондоо харьцангуй тогтмол байдаг.

Үндсэн томьёо нь тэгшитгэлүүд юм:

• Цахилгаан машин;
• Цахилгаан машин ороомгийн хүчдэлийн тэнцвэр;
• Цахилгаан соронзон.

Автомат хяналтын систем

Хүний хөдөлмөрийг орлохуйц машинууд амжилтанд хүрч чадна гэдэгт итгэлтэй байсан нь тодорхой болсон.

Автомат хяналт - бусад төхөөрөмжүүдийн ажиллагааг удирдах эсвэл бүхэл бүтэн системийг удирдах чадвар. Температур, хурд, хөдөлгөөн, өнцөг болон хөдөлгөөний хурдаар хянах боломжтой. Manipulation нь бүрэн автомат горимд аль алинаар нь хийгдэж, хүнийг оролцуулах боломжтой.

Иймэрхүү анхны машин Чарльз Бабижегийн бүтээсэн цогц зүйл гэж үзэж болно . Цоолтуурын картанд суулгасан мэдээллийн тусламжтайгаар насосууд уурын хөдөлгүүртэй байж болно.

Анхны компьютерийг 1909 онд олон нийтэд танилцуулсан Ирландын эрдэмтэн Перси Ладхэйрийн бүтээлүүдэд тайлбарласан байдаг.

Аналог тооцоолох төхөөрөмжүүд Дэлхийн хоёрдугаар дайнаас өмнө гарч ирсэн. Цэргийн ажиллагаа нь энэ ирээдүйтэй салбарын хөгжлийг удаашруулж байв.

1938 онд Германы Конрад Зау хэмээх орчин үеийн компьютерийн анхны загварыг бүтээжээ.

Өнөөдрийг хүртэл тэдгээрийн зохион бүтээсэн автомат удирдлагын системүүд нь хүмүүсийг хамгийн их уйтгартай, аюултай ажил хийдэг үйлдвэрлэлийг амжилттай сольсон.

Электроникс

Цахилгааны инженерийн хөгжүүлэлтийн дараагийн үе шат нь цахим төхөөрөмж болж хувирсан бөгөөд тэдгээр нь тэдний адил төстэй хэмжээнээс олон тэрбум дахин илүү үнэн зөв байдаг.

Хамгийн алдартай анхны бүтээл нь Германы Enigma шифрлэлтийн машин юм. Дараа нь Британий электрон декодерууд, тэд тус тусдаа кодыг засах гэж оролдсон тусламжтайгаар.

Дараа нь тооны машинууд болон компьютерууд байсан.

Электроникууд бүхий утаснууд, шахмалуудтай амьдралын өнөөгийн шатанд. Маргааш бидний бүтээгдхүүнийг хөгжүүлэх ямар байх нь бид таах боломжтой. Гэвч эрдэмтэд биднийг гайхшруулахын тулд зөвхөн өдөр, шөнөгүй ажиллан, чимээгүй амьдралыг сонирхолтой, хялбар болгодог.