第二章 电气工程发展简史
电气工程
功率集成电路是最近10年功率半导体器件发展的一个重要趋势，是 将功率半导体开关器件与其驱动、缓冲、检测、控制和保护等硬件集成 一体，构成一个功率集成电路。
四、电力系统
（一）组成：
发电机把机械能转变为电能，电能经变压器和电力线路传送并 分配到用户，供用电设备使用。由这些生产、变换、传送、分配、 消耗电能的电气设备联系在一起的统一整体就是电力系统。
五、高电压与绝缘技术
研究对象：高电压下的电气绝缘问题。 绝缘的作用是将电位不等的导体分隔开，使导体之间没有电气连接， 从而使电气设备各部分保持不同的电位，绝缘是电气设备结构中的 重要组成部分。 当作用在绝缘上的电场超过某个临界值时，绝缘将被击穿而丧失绝缘 作用。同时为了减小电器设备的体积，减少绝缘在电气设备中的成 本，必须研究耐受高电场的绝缘材料。
（三）电抗器 电抗器属于感性元件，同电容器一样，也是一种基本的电器 元件。电抗器主要用于实现电力系统和工业用户的限流、无功补 偿、移相等功能，是电力、冶金、化工、电气化铁路等供电、输 变电系统中所必需的重要设备。
散热 气道 线圈引 出线 铁芯 线圈 绝缘薄膜 紧固件 基座 绕组 骨架 包封
干式电抗器
电力网：电力系统中除去发电机和用电设备外的部分； 动力系统：电力系统和发电厂动力部分的总和。
（二）电力系统分析
运用数字仿真计算或模拟实验的方法，对电力系统的稳 态方式和受到扰动的暂态行为进行考察的分析研究。电力系 统分包括稳态分析、故障分析和暂态分析三方面内容。 作用：对规划、设计的电力系统，通过分析可选择正确的参数， 制定合理的电力系统分析方案。对运行中的电力系统，通过 分析，可确定合理的运行方式，进行系统事故分析和预想， 提出防止和处理事故的技术措施
四、电机学
2 电气工程概论_第二章_电机电器及其控制技术
牵引电 动机
电传动内燃机车动力关系示意图
电气工程专业导论
20
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三、电机的应用领域（续）
3、交通运输业
内燃机—电力 推进：
3）船舶
舰船内燃机—电力推进感应电动机
电气工程专业导论 21
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第二章 电机电器及其控制技术
一．电机的作用与发展简史 二．电机的分类与结构 三．电机的应用领域 四．电动机的选用与运行控制 五．电机学的研究内容 六．电器的发展历史 七．电器的分类 八．高压电器 九．低压电器
电气工程专业导论 1
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三、电机的应用领域（续）
3、交通运输业
6）磁悬浮列 车驱动
图2-25
电气工程专业导论
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三、电机的应用领域（续）
3、交通运输业
7）直线电动 机轮轨车辆
电气工程专业导论
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一、电机的作用与发展简史
电机的作用
电能的生产、 传输和分配
发电机 变压器
……
驱动各种机 械和装备
电动机 机床 水泵 ……
控制电机
阀门控制 火炮控制 计算机 ……
电气工程专业导论
2
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电气工程及其自动化专业的产生及发展历程
电气工程及其自动化专业的产生及发展历程一、引言电气工程及其自动化专业，本专业前身电机系建立于1952年，是中国高校中建立最早的电机系之一。
其支撑学科为电气工程一级学科，具有博士学位授予权，并设有博士后流动站；下设四个二级学科：电机与电器、电力系统及其自动化、电力电子与电力传动和电工理论与新技术，其中电机与电器学科为国家重点学科。
半个世纪以来，电气工程及其自动化专业为中国经济建设和科技进步作出了重要贡献。
本专业毕业生中有以李长春为代表的各级领导者、以饶芳权和封锡盛院士为代表的学者、以耿昭杰为代表的企业家以及一批国民经济各领域的骨干。
截止2008年，已培养出本科生9950人，硕士生1460人，博士生230人，博士后28人。
目前全日制在校生规模为1500人，其中本科生1000人，研究生500人。
专业建立以来，承担并完成了大量科研和工程项目，科研能力和学术水平居国内高校前列。
在高环境电机与电器、电动汽车技术、电力系统稳定性分析和电网调度、电能品质控制、特种电源和电力传动等领域的研究达到国际先进水平。
二、电气工程及其自动化的发展历史希腊学者米利都是最早对电有认识的人，他观察用布摩擦琥珀后，会吸引如羽毛等轻小的东西。
但是最早对静电有系统和科学的研究则是从17世纪开始的。
17世纪的英国医生吉尔伯特所著的书中，对“电”进行了最早的论述，英语“E-lectric”一词即起源于希腊语“Electrica”和拉丁语“Electrum”。
随后，英国人格雷发现了电的导体和绝缘体。
法国人杜菲在众多实验中发现，几乎所有物质都可以摩擦生电，并且他更仔细地发现，所产生的电有两种，带有异种电者会相互吸引，带有同种电者会相互排斥。
18世纪美国人富兰克林用“风筝实验”证明了电的存在。
19世纪上半叶，安培安培发现电流的磁效应、法拉第发现电磁感应定律。
19世纪下半叶，电磁理论集大成者麦克斯韦尔的理论为电气工程奠定了基础。
19世纪末到20世纪初，西方国家的大学陆续设置了电气工程专业。
电气工程及其自动化的发展历程以及未来趋势
电气工程及其自动化的发展历程以及未来趋势电气工程及其自动化技术是现代工业发展中不可或缺的一部分，它涉及到电力系统、电子技术、通讯技术以及自动控制技术等多个领域。
电气工程及其自动化技术的发展历程可以追溯到19世纪末，随着电力的广泛应用和自动控制技术的发展，电气工程及其自动化技术逐渐成为各行业的核心技术之一。
本文将对电气工程及其自动化技术的发展历程以及未来趋势进行探讨。
1. 电气工程的起源电气工程的起源可以追溯到19世纪末，当时电力系统的建设刚刚起步，人们开始意识到电力可以被广泛应用于工业生产、交通运输和生活等领域。
随着电动机、发电机和变压器等电气设备的发明和应用，电气工程逐渐成为一个独立的学科领域。
2. 自动化技术的兴起20世纪初，随着自动控制理论的发展，人们开始尝试将自动控制技术应用于工业生产中。
在第一次世界大战期间，自动化技术在军事工业中得到了广泛应用。
随着电子元件和电子技术的逐渐发展，自动化技术得到了进一步的改进和推广，并推动了电气工程及其自动化技术的发展。
3. 电气工程及其自动化的应用领域电气工程及其自动化技术在各个行业中得到了广泛的应用，其中包括电力系统、交通运输、工业生产、信息通讯、医疗卫生等领域。
在电力系统中，电气工程及其自动化技术可以实现对电力的生产、输送和分配的自动化管理；在工业生产中，自动控制技术可以实现对生产过程的自动化监控和调节。
1. 智能电网技术的发展随着新能源技术的逐渐成熟和电力市场的逐步开放，电力系统需要实现对电能的高效利用和智能管理，这就需要发展智能电网技术。
智能电网技术可以实现对电力的大规模分布式发电和储能的管理，提高电力系统的可靠性和经济性。
2. 工业互联网技术的应用工业互联网技术可以实现对工业生产过程的全面监控和调节，提高生产效率和降低能耗。
随着传感器技术、物联网技术和云计算技术的发展，工业互联网技术将成为工业生产的重要技术手段。
在交通运输领域，自动驾驶技术将成为未来的发展趋势。
电气工程及其自动化专业的产生及发展历程
早期的电气工程实践
静电和电弧研究
17世纪和18世纪，科学家们开始 对静电和电弧现象进行实验研究 ，为后来的电气工程发展奠定了 基础。
发电机的发明
19世纪中叶，随着发电机的发明 ，电力开始被广泛应用，推动了 电气工程的快速发展。
电气工程理论的建立
电工学基本理论的建立
麦克斯韦尔在19世纪建立了完整的电工学基本理论，为后来的电气工程发展提供了重要的理论支持。
电路理论和电磁场理论的发展
电路理论和电磁场理论的发展为电气工程提供了重要的理论基础和技术支撑。
自动化概念的初步形成
自动化技术的起源
20世纪初，随着工业生产的发展， 自动化技术开始萌芽，出现了机械自 动化和水力自动化等早期自动化技术 。
自动化技术的初步应用
在第二次世界大战期间，自动化技术 得到了广泛应用，为战争的胜利发挥 了重要作用。战后，自动化技术得到 了快速发展和广泛应用。
电气工程及其自动化专业的 产生及发展历程
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目录
• 电气工程及其自动化专业的起 源
• 电气工程及其自动化专业的发 展阶段
• 电气工程及其自动化专业的应 用领域
目录
• 电气工程及其自动化专业的挑 战与机遇
• 未来展望：电气工程及其自动 化专业的未来发展趋势
01
电气工程及其自动化专业的起 源
行业发展趋势与机遇
新能源与可持续发展
01
随着全球对环保和可持续发展的重视，新能源领域发展迅速，
为电气工程及其自动化专业提供了广阔的发展空间。
智能化与自动化
02
工业4.0、智能制造等趋势推动电气工程及其自动化专业的智能
化和自动化发展。
跨界合作与融合
电气科学与工程的发展简史
电气科学与工程的发展简史一、电气科学的萌芽与理论形成人类最初是从自然界的雷电现象和天然磁石中开始注意电磁现象的士希腊和中国的古代文献都记载了琥珀摩擦后吸引细微物体和天然磁石吸铁的现象。
公元前1100—前771 年，中国的青铜器上就出现了篆文的"电"字。
战国时期，出现了用磁石指示方向的仪器——司南，成为中国古代四大发明之一。
公元1世纪王充所著《论衡》一书中，记载了"顿牟授芥，磁石引针"的现象（顿牟∶琥珀，摄∶吸引，芥∶很轻的植物籽），最早把静电现象和磁现象相并列。
《论衡》中还对司南的形状和用法做了明确的记录，图1-1是后人根据书中的描述复制的司南模型。
到了宋代，用磁铁制成的指南针已经得到广泛应用。
司南近代电磁学的研究，可以认为开始于英国的W.吉尔伯特（William Gilbert 1544—1603）。
1600年，他用拉丁文发表了《论磁石》（De Magnete，英语译为 On the Magnet）一书（如图1-2 所示），系统地讨论了地球的磁性，认为地球是个大磁石，还提出可以用磁倾角判断地球上各处的纬度。
现代英语中Electricity（电）这个字就是他根据"琥珀"的希腊文字（ηλekrpop）和拉丁文字（electrum）创造的。
吉尔伯特的实验和研究发展了有关电的知识。
在他之前，人们对电的认识基本上停留在希腊哲学家泰勒斯所描述的琥珀经座擦会产生电的水平上。
吉尔伯特设计制作了一台验电器，由一个尖顶支撑一根能够灵活转动的指针。
他把钻石、宝石、玻璃、水晶、硫黄、树脂等各种物体摩擦后靠近指针，看指针是否被吸引向这些物体。
通过这样的实验，他得出结论;琥珀的性质是许多其他物质共有的。
他把这些物质称为"带电体"，而血把金属物质列为"非带电体。
他当时还没有认识到，金属在摩擦时也会产生电荷，只不过因为是导体，静电荷会瞬间流失。
电气工程及其自动化发展探究
电气工程及其自动化发展探究提纲：1.电气工程的发展历程2.自动化在电气工程中的应用3.电气工程和自动化技术对建筑领域的影响4.电气工程和自动化技术未来的发展趋势5.电气工程和自动化技术在建筑领域创新的案例分析1. 电气工程的发展历程电气工程的发展可以追溯到18世纪初期，最早开始于对静电现象的研究。
19世纪中叶，随着交流电的发明，电气工程开始逐渐走出实验室，进入到社会中大规模应用。
20世纪的电气工程发展历程中，直流输电、双馈感应发电机、交流电机、电力电子技术、电缆电力输电、数字化/智能化等全方面的技术进步和创新在某种程度上促进了电气工程行业的快速发展。
2. 自动化在电气工程中的应用自动化技术在电气工程中从20世纪50年代就开始应用，自动化技术的应用使电力系统更加安全可靠，建筑物能够自动完成电器产品的流程，减轻了工作负担，提高了工作效率。
自动化技术也在改善了效率的同时，对环境的保护也起到了积极的作用。
电气自动化技术的主要应用包括：自动化控制系统、PLC控制系统、数据采集系统、监控系统等。
3. 电气工程和自动化技术对建筑领域的影响建筑领域是电气工程和自动化技术重要的应用领域之一，电气工程和自动化技术在建筑领域的应用涉及到电气、机械、建筑、照明、暖通、消防等方面。
在建筑领域，电气工程和自动化技术的应用可以使得建筑物的能源利用更加高效，建筑物的能耗可以得到降低。
通过智能控制系统，建筑物可以进行自动化调节节能，例如灯光的调节、空调的调节等。
电气工程和自动化技术可以增强建筑物的安全性，例如消防安保监控系统的自动化化，增强了建筑物的消防和安全性。
4. 电气工程和自动化技术未来的发展趋势未来，电气工程和自动化技术的应用领域将不断扩大，例如在微电子、云计算、人工智能等相关技术的发展下进一步创新。
随着全球环境问题的日益突出，能源安全等问题受到越来越多的关注，电气工程和自动化技术受到更加广泛的关注，预计将继续得到广泛的应用。
谈电气工程技术的发展
谈电气工程技术的发展摘要：梳理了电气工程技术从电磁学理论的建立到新技术革命时期电气工程技术的进步这样一个发展脉络，介绍了电气学科的形成与发展，并分析了电气工程技术的发展趋势。
关键词：电气工程技术；电气学科；发展一、电气工程技术的发展史电气工程（Electrical Engineering）是现代科技领域核心学科之一，传统的电气工程定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和。
1.电磁学理论的建立及通讯技术的发展大自然中的雷电使人类对电有了最早、最朴素的认识，天然磁石吸铁是人类对磁现象的最早观察，然而，人类对电磁现象的研究始于16世纪的英国，1663年德国科学家盖利克发明了摩擦起电的仪器，1729年英国科学家发现电荷可以通过金属传导等等，这是人类对电的早期实验，之后又出现了一系列具有里程碑意义的发现与发明。
任何科学发明与发现都是许许多多的科学家不懈努力的成果，德国物理学家欧姆、高斯、赫兹，美国物理学家亨利，俄国物理学家楞次等等都为电磁理论的形成作出过贡献。
电磁理论的建立为无线电通信揭示的发展奠定了基础，19世纪通信技术取得了突破性成果，先后发明了有线电报、有线电话和无线通信。
2.电工技术的初期发展人类社会发展历程中经历了三次工业革命，对人类的进步起到了巨大的作用。
第一次工业革命从18世纪中叶到19世纪中叶，以瓦特发明的蒸汽机为标志，以机械化为特征，中心在英国；第二次工业革命从19世纪后半期到20世纪中叶，以工业生产电气化为主要标志，其成果是电力、钢铁、化工“三大技术”与汽车、飞机和无线电通信“三大文明”，其中心在美国和德国；第三次工业革命从20世纪中叶到21世纪初，以社会生产、生活信息化为特点，又叫新技术革命。
第二次工业革命就是从电工技术初创和应用开始的。
3. 新技术革命对电气工程技术的推动20世纪中叶开始的第三次技术革命又称为新技术革命，以核能、宇航和电子计算机这三大技术为主要标志。
这个时期的主要理论是信息论、系统论和控制论，这三大理论的创立为通信工程技术和现代科学技术的研究提供了全新的科学方法。
电气工程及其自动化的发展历程以及未来趋势
电气工程及其自动化的发展历程以及未来趋势电气工程及其自动化技术的发展历程可以追溯到19世纪。
随着科学技术的迅速发展，电气工程及其自动化已经成为当今世界不可或缺的重要领域之一。
本文将探讨电气工程及其自动化的发展历程以及未来的趋势。
19世纪，电特性的研究成果为电气工程的发展奠定了基础。
在此期间，电气工程发展迅速，电力系统、远程通信以及照明等领域的技术不断得到改进。
1882年，爱迪生发明了世界上第一家商业化的电气发电站，标志着电气工程的产业化大幕拉开。
20世纪初，电气工程技术进入了一个快速发展的时期，交流电和发电机的发明使得电力系统的发展迎来了新的时代。
此后，电气工程技术在电力系统、电子技术、信息通信等领域都取得了长足的进步。
20世纪60年代，计算机技术的发展为自动化技术提供了新的机会。
随着计算机技术的应用，自动化技术得到了迅速的发展，并逐渐应用到工业生产、交通运输、环境监测等各个领域。
电气工程及其自动化技术在这一时期得到了快速的发展，成为了当时世界科技的热点领域之一。
到了21世纪，电气工程及其自动化技术已经成为了现代产业制造和信息社会建设的关键领域。
随着信息技术和通信技术的不断发展，电气工程及其自动化技术在电力系统、电子产品、通信设备、工业自动化等领域将会继续得到广泛的应用。
未来趋势未来，电气工程及其自动化技术将会朝着智能化、高效化和节能化方向不断发展。
在电力系统方面，智能电网技术的发展将使得电网能够更加智能地调度和管理电力资源。
在电子产品方面，智能家居、智能穿戴设备、智能汽车等产品将会更加智能化、便捷化和个性化。
在工业自动化方面，机器人技术的发展将使得工业生产更加智能化、自动化和灵活化。
在通信设备方面，5G技术的应用将为通信设备带来更快的速度、更高的带宽和更低的延迟。
随着人工智能技术和大数据技术的发展，电气工程及其自动化技术将会朝着更加智能、更加高效和更加智慧的方向不断发展。
人工智能技术的应用将会赋予电气工程及其自动化技术更加智能的决策和控制能力，大数据技术的应用将为电气工程及其自动化技术提供更加丰富的数据支持。
电气工程简史
浅谈电气工程简史论文摘要：梳理了电气工程技术从古代电磁学理论的建立到新技术革命时期电气工程技术的进步这样一个发展脉络，介绍了电气学科的形成与发展，并分析了电气工程技术的发展趋势。
论文关键词：电气工程技术；电气学科；发展史1中国古代的电磁学在古代中国，大约在春秋末期(约前四五世纪)成书的《管子·地数管》、战国时期的《鬼谷子》、战国末期的《吕氏春秋》等，都曾记述了天然磁石及其吸铁现象，记述了世界上最古老的指南针“司南”。
汉代王充在其著作《论衡》中对世界上最古老的指南针“司南”作了进一步详细的记述，他写道：“司南之杓，投之以地，其柢指南。
”汉代初期，已有玳瑁、玻珀经摩擦吸引轻小物体的记载。
晋代张华(232-300)曾发现用梳子梳理头发和解脱丝绸毛制衣服时的起电现象，他看到静电火花，听到放电的噼啪声。
中国宋代静磁学取得当时世界上的最好成就。
沈括(1033—1097)和寇宗爽都讲到了人工磁化材料的方法，即将铁针与磁石摩擦即可获得磁性。
沈括在《梦溪笔谈》(卷廿四)中写道：“方家以磁石摩铁峰，则能指南，然常微偏东，不全南也。
”这是世界上最早的关于地磁偏角的文字记载。
对世界文明有重要影响的指南针是中国古代人的发明。
沈括指出了4种指南针的安放办法，即水浮水、指甲法、碗唇法、丝悬法。
中国还是最早将指南针用于航海的国家。
南宋后，罗盘在航海中普遍使用，约12世纪末13世纪初中国指南针由海路传入阿拉伯，又由阿拉伯传到欧洲。
2西方世界的电磁学发展静电和静磁现象很早就被人类发现，由于摩擦起电现象，英文中“电”的语源来自希腊文“琥珀”一词。
远在公元前2750年，古埃及人就已经知道发电鱼（electric fish）会发出电击。
这些鱼被称为“尼罗河的雷使者”，是所有其它鱼的保护者。
大约两千五百年之后，希腊人、罗马人，阿拉伯自然学者和阿拉伯医学者，才又出现关于发电鱼的记载。
古代罗马医生Scribonius Largus也在他的大作《Compositiones Medicae》中，建议患有像痛风或头疼一类病痛的病人，去触摸电鳐，也许强力的电击会治愈他们的疾病。
电气工程及其自动化专业的产生及发展历程
电气工程及其自动化专业的产生及发展历程一、产生1. 电气工程及其自动化专业的产生可追溯至19世纪中叶。
2. 工业革命的兴起，对电气工程的需求迅速增加，促进了电气工程及其自动化专业的产生。
3. 电气工程专业最早起源于电气技术的研究与应用，随着电力系统、电子技术和自动化技术的不断发展，电气工程专业逐渐成为一门独立的学科。
二、发展历程1. 20世纪初，电气工程及其自动化专业开始逐渐走向专业化，学科体系日益完善。
2. 电气工程专业的发展经历了电力系统、电子技术、电力电子技术等阶段，逐步形成了完整的学科体系和专业方向。
3. 随着自动化技术的不断发展，电气工程与自动化专业逐渐融合，形成了电气工程及其自动化专业，涵盖了电力系统、控制科学与工程、电子信息工程、计算机科学与技术等多个学科领域。
4. 当前，电气工程及其自动化专业已经成为工程技术领域中的重要学科，广泛应用于电力、通信、控制、计算机、信息等领域。
三、个人观点1. 电气工程及其自动化专业的产生与发展，是工业化和信息化进程的必然产物，反映了人类对科技发展的不懈追求。
2. 作为一名电气工程及自动化专业的学习者，我深刻感受到这一学科的重要性和前沿性，希望通过自己的努力，为相关领域的发展贡献自己的一份力量。
总结回顾1. 电气工程及其自动化专业的产生源远流长，经历了漫长的发展历程。
2. 作为一门重要的工程技术学科，电气工程及其自动化专业在我国的科技发展和工业化进程中发挥着重要作用。
3. 未来，随着科技的不断进步，电气工程及其自动化专业将迎来更广阔的发展空间，为人类社会的进步和发展做出新的贡献。
通过对电气工程及其自动化专业的产生及发展历程的研究与探讨，我们不仅可以更深入地了解这一学科的演变过程，也能更好地认识到其在现代社会中的重要作用。
希望我们能够在这一领域中不断创新与进步，为人类社会的发展贡献自己的力量。
电气工程及其自动化专业的产生及发展历程随着人类的进步和科技的发展，电气工程及其自动化专业已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
谈电气工程技术发展史和发展趋势
谈电气工程技术发展史和发展趋势概要：21世纪的电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为。
电气工程的发展程度直接体现了国家的科技进步水平，因此，电气工程的教育和科研在发达国家大学中始终占据重要地位。
一、电气工程技术的发展史电气工程（Electrical Engineering）是现代科技领域核心学科之一，传统的电气工程定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和。
1.电磁学理论的建立及通讯技术的发展大自然中的雷电使人类对电有了最早、最朴素的认识，天然磁石吸铁是人类对磁现象的最早观察，然而，人类对电磁现象的研究始于16世纪的英国，1663年德国科学家盖利克发明了摩擦起电的仪器，1729年英国科学家发现电荷可以通过金属传导等等，这是人类对电的早期实验，之后又出现了一系列具有里程碑意义的发现与发明。
任何科学发明与发现都是许许多多的科学家不懈努力的成果，德国物理学家欧姆、高斯、赫兹，美国物理学家亨利，俄国物理学家楞次等等都为电磁理论的形成作出过贡献。
电磁理论的建立为无线电通信揭示的发展奠定了基础，19世纪通信技术取得了突破性成果，先后发明了有线电报、有线电话和无线通信。
2.电工技术的初期发展人类社会发展历程中经历了三次工业革命，对人类的进步起到了巨大的作用。
第一次工业革命从18世纪中叶到19世纪中叶，以瓦特发明的蒸汽机为标志，以机械化为特征，中心在英国；第二次工业革命从19世纪后半期到20世纪中叶，以工业生产电气化为主要标志，其成果是电力、钢铁、化工“三大技术”与汽车、飞机和无线电通信“三大文明”，其中心在美国和德国；第三次工业革命从20世纪中叶到21世纪初，以社会生产、生活信息化为特点，又叫新技术革命。
第二次工业革命就是从电工技术初创和应用开始的。
3. 新技术革命对电气工程技术的推动20世纪中叶开始的第三次技术革命又称为新技术革命，以核能、宇航和电子计算机这三大技术为主要标志。
这个时期的主要理论是信息论、系统论和控制论，这三大理论的创立为通信工程技术和现代科学技术的研究提供了全新的科学方法。
第二章 电气工程发展简史ppt课件
精选
1
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电气科学与工程的发展简史
时间
典型事件及意义
代表人物
公元前七 世纪
公元前二 世纪
1600年
发现磁石 静电吸引
管子(中国) thale(泰勒斯 希 腊)
西汉初年
《论磁石》论述磁并导 William Gilbert(吉尔伯特) 入“电”electric
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第2章 电气科学与工程的发展简史
这个过程大致可分为三个阶段。 第一阶段，从公元前大约7世纪至公元16世纪上半 叶，在长达两千余年的岁月里，人类对电、磁现 象的认识十分缓慢，一直停留在单纯地观察记录 的水平上。 第二阶段，自16世纪下半叶英国女王的侍医官吉 尔伯特开始，人们对电磁现象进行了探讨，并作 了一些定性的归纳和总结。这一阶段大约持续了 二百年。 第三阶段，从18世纪的卡文迪许、库仑开始，人 们对电磁现象的研究进入了用科学方法定量研究、 总结归纳从而得出规律的阶段。
1745年
莱顿瓶电容器的原形， Pieter van
存贮电
musschenbrock
(穆欣布罗克 荷兰莱顿)
Ewald Georg Von Kleit
(克莱斯特 德国)
精选
2
NORTH UNIVERSITY OF CHINA
电气科学与工程的发展简史
吉尔伯特和他的著作《论磁石》
精选
3
NORTH UNIVERSITY OF CHINA
法拉第与最早的发电机——法拉第盘
精选
12
NORTH UNIVERSITY OF CHINA
电气科学与工程的发展简史
浅谈电气工程技术与学科发展的历史及展望
浅谈电气工程技术与学科发展的历史及展望一、电气工程技术的发展史电气工程（Electrical Engineering）是现代科技领域核心学科之一，传统的电气工程定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和。
21世纪的电气工程概念已经远远超出这一范畴，如今电气工程涵盖了几乎全部与电子、光子有关的工程行为。
电气工程的发展程度直接体现了国家的科技进步水平，因此，电气工程的教育和科研在发达国家大学中始终占据重要地位。
1.电磁学理论的建立及通讯技术的发展大自然中的雷电使人类对电有了最早、最朴实的熟悉，天然磁石吸铁是人类对磁现象的最早观看，然而，人类对电磁现象的研究始于16世纪的英国，1663年德国科学家盖利克创造了摩擦起电的仪器，1729年英国科学家发觉电荷可以通过金属传导等等，这是人类对电的早期试验，之后又出现了一系列具有里程碑意义的发觉与创造。
（1）库仑定律。
1785年法国物理学家库仑通过扭秤测量静电力和磁力总结出：两个电荷之间的作用力与它们间距离的平方成反比，与它们所带电荷量的乘积成正比，这就是着名的库仑定律。
这一发觉的历史意义在于它标志着人类对电磁现象的研究从定性阶段进入了定量阶段。
（2）“伏打电池”。
1799年意大利物理学家伏特经过反复试验发觉把任何潮湿物体放到两个不同金属之间都会产生电流，一年后伏特创造了世界上第一个电池，自此人类对电的研究由静电扩大到了动电，开拓了电学研究的新领域。
（3）奥斯特发觉电流的磁效应和安培右手定则。
1820年奥斯特偶然发觉通电铂丝四周的小磁针发生稍微晃动，之后他经过反复试验证明了这一发觉。
其后安培进行了更深入的研究，提出了右手定则，发觉了电流方向与磁针转动方向之间的关系。
安培还通过试验发觉了两个通电导体和两个通电线圈之间相互作用的规律，从而奠定了电动力学的基础。
（4）法拉第发觉电磁感应。
英国科学家法拉第是第一个成功完成磁生电试验的人，并归纳出产生感应电流的五种状况：一是变化着的电流；二是变化着的磁场；三是运动的稳定电流；四是运动的磁场；五是在磁场中运动的电线。
1107第2章电气工程技术与理论的发展
第第22章章电电气气工工程程技学术科与概理述论的发展
安迪生在研究上的一小步进步，使人类对电能的利用迈进一 大步：发光稳定、工艺简单、成本低廉，从而使电灯立刻转化为 商品得到广泛应用。
第第22章章电电气气工工程程技学术科与概理述论的发展
2.1电工技术的初期发展
19世纪后期，由于电机制造技术发展，以及电能应用 范围的扩大，生产对电能需求的迅速增长对大规模发电厂 建设提出迫切需求。
1883年世界最早的电气化铁路在英国开始运营。
第第22章章电电气气工工程程技学术科与概理述论的发展
2.1电工技术的初期发展
当电能在世界上刚刚开始应用时，主要作用是照明。 照明的开始--电弧灯：1809年英国化学家用2000个伏打电池供电， 通过调整木炭电极间的距离使其产生放电而发出强光。 缺点：光线不稳定、刺眼，需要不断调整放电间隙，电弧燃烧烟 气呛人........
第第22章章电电气气工工程程技学术科与概理述论的发展
2.1电工技术的初期发展
2.1.1人类近代的技术革命 技术革命也称为工业革命或产业革命，它是人类近代文明发展的基础，决 定了人类社会工业化发展和生活水平提高的趋向。到现在为止，技术革命的历 程大致分为三个阶段:
第一阶段从18世纪中叶到19世纪中叶，以工业生产机械化为特征; 第二阶段从19世纪后半期到20世纪中叶，以工业生产电气化为主要标
第第22章章电电气气工工程程技学术科与概理述论的发展
2.1电工技术的初期发展
发电机和电动机的发明是交叉进行的。 1834年俄国物理学家雅可比发明了第一台实用电动机(15KW); 并成功地做了用电动机驱动船舶的实验。 1836年美国工程师用电动机驱动木工车床和印报机。
电气工程及其自动化的发展历程以及未来趋势
电气工程及其自动化的发展历程以及未来趋势
电气工程是关于电力系统的基础科学及其应用的学科。
自巴黎电气展开幕以来，电气工程已成为21世纪最重要的技术领域之一。
发展历程
19世纪末，电气工程与开发电力系统的需求相关联。
电力系统的发展推动了电气工程的进步。
灯泡、电动机、输电系统等重要的创新都是在这个时期取得的。
20世纪60年代至80年代间，计算机与控制技术的进步极大地推动了电气工程的发展。
1990年代至今，计算机与通信技术的进步促进了数字化电力系统的发展。
未来趋势
1. 智能电网：智能化技术将会被应用到电网系统中，为电力系统提供更加可靠、安全、高效、高质量的服务。
2. 可再生能源：可再生能源的应用将进一步推广，如风力发电、光伏发电、水力发电等。
3. 新型电池技术：新型电池技术的发展将推动电动车辆的普及。
4. 自动控制：自动控制技术将会更加普及，为现代化工业自动化系统和智能制造提供支持。
5. 智能家居：电气工程将应用于智能家居的实现，使家庭更加安全、便利和环保。
总体来说，电气工程及其自动化将会更加注重可持续发展，推动工业现代化和智能化领域的发展。
电气工程技术的发展与应用
电气工程技术的发展与应用一、引言电气工程技术指的是在电力能源、电子信息、控制科学与工程等领域中，利用电气原理、电子技术、计算机技术等手段进行系统设计、制造、调试与维护等全过程。
随着时代的推移，电气工程技术在各个领域的应用越来越广泛，成为推动人类文明进步的重要因素之一。
二、电气工程技术的发展电气工程技术起源于19世纪末期，当时的交流电已经得到了广泛应用，低压电气设备开始大规模生产。
20世纪初期，飞速发展的电气工程技术在电力系统、电气传动、照明等领域中得到广泛应用，推动了现代工业和城市化进程。
20世纪50年代后，电气工程技术与电子技术的结合逐渐成熟，并引发了一场革命性的变革。
大规模集成电路的诞生，使得电子产品的规模和性能得到了极大提升。
计算机技术的发明和普及，也为电气工程技术的自动化与智能化发展提供了强有力的支撑。
21世纪以来，电气工程技术不断推陈出新，不断涌现出新的技术和应用。
比如，新能源技术的发展，推动了太阳能、风能等的广泛应用；人工智能技术的不断进步，为电力系统的维护和管理提供了更加精准、高效的解决方案。
三、电气工程技术在各个领域中的应用1.电力系统电力系统是电气工程技术最早得到应用的领域之一，其中最核心的组成部分就是输配电系统。
目前，我国的输配电系统已经形成了一套完整的技术体系，从发电厂到终端用户，每一个环节都有一系列的技术与设备进行支撑，保证了电力的供应品质和安全稳定性。
2.电气传动电气传动技术是指通过电机或电动机调节驱动力来控制机械设备运动的一种技术，其应用范围十分广泛。
在现代工业生产中，电气传动技术的应用已经成为标配，广泛应用于机床、风力发电机、电动汽车等领域。
3.智能控制随着人工智能技术的发展，电气工程技术中的智能控制技术也得到了长足的发展。
例如，光伏发电系统中的智能监控系统，可以实时监测光伏电池组的输出情况，对光伏发电系统进行精准控制；智能家居系统中的智能家居控制器，可以通过手机手机APP 实现房屋设备控制，让家居生活变得更加便捷。
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电气科学与工程的发展简史
时间 公元前七 世纪 公元前二 世纪 典型事件及意义 发现磁石 静电吸引 代表人物 管子(中国) thale(泰勒斯 希腊) 西汉初年
1600年
《论磁石》论述磁并导 William Gilbert(吉尔伯特) 入“电”electric 莱顿瓶电容器的原形， Pieter van musschenbrock 存贮电 (穆欣布罗克 荷兰莱顿) Ewald Georg Von Kleit (克莱斯特 德国)
电气工程导论 20
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应
用：电气工程、电子信息、通信、自动 控制 化工、钢铁等领域
第三次技术革命（始于20世纪中叶）
基 础：电子技术、信息理论、系统理论、控制理论 主要标志：原子能利用、电子管、半导体、集成电路
应
用：电气工程、电子信息、通信、自动控制、 计算机技术、家用电器、医疗设备、化工 等领域。
电气工程导论
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3.2 电工理论的建立
3.2.1 电路理论的建立
• 1778年，伏特就提出电容的概念，导体上储存电 荷Q＝CU。 • 1826年欧姆发表欧姆定律。 • 1831年法拉第发表电磁感应定律。 • 1832年亨利提出了表征线圈中自感应作用的自感 系数L，即磁通Φ ＝Li。 • 俄国楞次提出：导体中由电磁感应产生的电流， 也遵守欧姆定律。
电气科学与工程的发展简史
皮 克 斯 发 明 的 直 流 发 电 机
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电气科学与工程的发展简史
雅可比发明的世界上第一台电动机模型（左） 与实用电动机（右，复制品）
电气工程导论 15
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电气科学与工程的发展简史
电气工程导论
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电气科学与工程的发展简史 库仑定律
库仑和他发明的扭力天平
电气工程导论 6
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电气科学与工程的发展简史
时间 1799年 典型事件及意义 发明电池 提供较长时间的电流 电流的磁效应（电产生 磁） 安培分子电流说 毕奥-萨伐尔定律 代表人物 Alessandro Graf Volta (伏特 意大利) Hans Chanstan Oersted (奥斯特) Andre Marie Ampere( 安 培) Jean-Baptute Biot,Felix Savart (毕奥，萨伐尔)
1896年
光速公式
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电气科学与工程的发展简史
麦克斯韦方程
麦克斯韦与他所著的《电磁通论》
电气工程导论 18
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电气科学与工程的发展简史
电弧灯（左）与爱迪生发明的白炽灯
电气工程导论 19
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1820年
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电气科学与工程的发展简史
伏特与伏打电池
电气工程导论 8
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电气科学与工程的发展简史 安培定律
安培与他的实验装置
电气工程导论 9
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• 美籍南斯拉夫电气工程师特斯拉（ Nikola Tesla， 1856~1943 ） 1883 年发明了世界上第一台感应电动机。 1888年发明的两相 异步特斯拉电动机和交流电力传输系统。 • 美国采用60赫兹作为工业用电的标准频率与他有很大关系。 • 特斯拉出生于奥匈帝国的一个牧师家庭，具有难以置信的记 忆力和对数学的理解能力。 • 于1884年移居美国，先是受雇于爱迪生；当时正值“电流争 论”时期，一方面发明家爱迪生坚持继续使用直流电；另一 方面，发明家威斯汀豪则主张改用交流电。由于特斯拉对交 流电感兴趣，便离开了爱迪生而加入了威斯汀豪的企业。
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德国出生的美籍电气工程师施 泰因梅茨（C.P.Steinmetz, 1865— 1923）对交流电路理论的发展作出 巨大贡献。他出生即带有残疾，自 幼受人嘲侮，但他意志坚强，刻苦 学习，1882年入布雷斯劳大学就读。 正弦交流电路计算方法的一个重要进展，是 由施泰因梅茨于 1893 年提出的分析交流电路的符 号法（相量法）。他利用数学中的第莫威定理， 用复数的模和辐角来代表有正弦量的效值（或最 大值）和初相位。在相同频率下的三角函数运算， 就可以转化为复数的代数运算了。
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第2章 电气科学与工程的发展简史
这个过程大致可分为三个阶段。 第一阶段，从公元前大约7世纪至公元16世纪上半 叶，在长达两千余年的岁月里，人类对电、磁现 象的认识十分缓慢，一直停留在单纯地观察记录 的水平上。 第二阶段，自16世纪下半叶英国女王的侍医官吉 尔伯特开始，人们对电磁现象进行了探讨，并作 了一些定性的归纳和总结。这一阶段大约持续了 二百年。 第三阶段，从18世纪的卡文迪许、库仑开始，人 们对电磁现象的研究进入了用科学方法定量研究、 总结归纳从而得出规律的阶段。
• 1869 年设立威斯汀豪空气制动器公司（西屋空气制动器公 司），在匹兹堡建设工厂，生产铁路制动器和铁路信号装置， 其产品畅销欧美。
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• 威斯汀豪自 1870 年代就开始研究电机。 1885 年，他购置了法 国高拉德（ 1850 ～ 1888 ）和英国吉布斯于 1881 年的发明的 “供电交流系统”专利权。在他领导下，与研制变压器和配 电设备的斯坦利、发明多项交流发电机和感应电动机的特斯 拉、研制测量设备的沙伦伯格等，共同完成了交流发电、供 电系统，并在匹兹堡创建了交流配电网。 • 在完成这一巨大工程中，显示出他的重用优秀技术专家的领 导艺术和组织才能。于1886年成立威斯汀豪电气公司(西屋电 气公司) ；1889年，威斯汀豪电气公司更名为威斯汀豪电气和 制造公司。威斯汀豪一生获专利100多项。
电气工程导论 29
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3.2.2 电网络理论的建立
• 20世纪初，由于通讯技术的兴起，促进了电网络理论的研 究。 1920 年，坎贝尔与瓦格纳研究了梯形结构的滤波电 路。1923年，坎贝尔还提出了滤波器的设计方法。 • 1924 年，福斯特提出了电感、电容二端网络的电抗定理。 此后便建立了由给定频率特性而设计电路的电网络综合理 论。 • 在 电 子管问 世 以后 ， 电 子电路 分 析的理 论 迅速发 展 。 1932 年瑞典科学家奈奎斯特提出了由反馈电路的开环传 递函数的频率特性，来判断闭环系统稳定性的判据。
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1745年
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电气科学与工程的发展简史
吉尔伯特和他的著作《论磁石》
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电气科学与工程的发展简史
带有莱顿瓶的起电机
电气工程导论 4
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第一台实用的直流发电 Hippolyte Pixii 机 （皮克斯，法国）
1834年
第一台实用的电动机
1866年
第一台自激式发电机
Moritz Hermann Von Jaccobi (雅可比，德籍俄国) Ernst Werner Von Siemens (西门子，德国)
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• 1879年10月，美国发明家爱迪生（Thomas Alva Edison， 1847~1931）发明了电灯。
•
1882年，爱迪生建成世界上第一座较正规的发电厂，装有6 台直流发电机，共900马力（1马力=0.735kW，），通过 110V电缆供电，最大送电距离1.6km，供6200盏白炽灯照 明用，完成了初步的电力工业技术体系。
西门子与他的自激式发电机
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时间
1873年
典型事件及意义
麦克斯韦方程组 建立了电磁学理论， 预言了电磁波
电灯泡的发明
代表人物
Maxwell(麦克斯韦，英国)
1879年
Edison
(爱迪生 美国) Hendrik Anoen Lorentz (洛仑兹)
• 爱迪生曾说：“天才是99％的汗水，加上1％的灵感。” • 1892年，爱迪生创立通用电气公司。 • 爱迪生象征着美国由穷变富的理想，爱迪生的一生，是美国 从落后农业国向工业国过渡、从全盘照搬欧洲技术到建立美 国自己的技术体系的时代。
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电气工程导论 27
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• 1853年，亥尔姆霍兹提出电路中的等效发电机原 理。一个线性含有电源的一端口网络，对外电路 而言，可以简化为一个电压源和一个电阻的串联 电路来等效替代。 • 1855年汤姆逊发表了电缆传输理论论文，他采用 电容、电阻构成的梯形电路，来构成长距离电缆 的等效电路模型，分析了电报信号经过长距离传 送所产生衰减、延迟、失真的原因。