艺术中理性与非理性

艺术中理性与非理性、线性与非线性在---电气工程中的再现

理性因素与非理性因素是人类认识活动结构中不可分离的两个部分。“非理性”是相对于理性而言的。理性这个概念有广义和狭义之分。广义的理性是指认识过程中的感性认识和理性认识，包括感觉、知觉、表象、概念、判断、推理等认识形式；狭义的理性则是指作为认识过程高级阶段的理性认识，仅包括概念、判断、推理等抽象的逻辑思维形式。狭义的理性与感性相对；广义的理性包含狭义的理性，它与非理性相对。非理性因素主要是指主体的情感、意志、欲望、动机、信念、信仰、习惯、本能等意识形式。非理性因素，本身并不属于人的认识能力，但对人的认识活动的发动和停止、对主体认识能力的发挥与抑制起着重要的控制和调节作用。这些非理性因素给人的认识活动、认识过程提供了动力、动因和调节控制的机制

理性是指人在正常思维状态下时为了获得预期结果，有自信与勇气冷静地面对现状，并快速全面了解现实分析出多种可行性方案，再判断出最佳方案且对其有效执行的能力。

苹果为什么会落在地面？相信上过物理课的人都能脱口而出——万有引力。然而说到为什么会存在万有引力，可能就没有多少人人知道了。就算是发现了万有引力的牛顿本人，都不知其所以然。牛顿只是对模糊的引力给出了公式，解释了行星如何围绕太阳运转。但连他自己都搞不懂，太阳是怎么做到不用直接接触，就能使地转星移，苹果落地。所以万有引力诞生的原因，也在那个时代被打上了一个问号。在这一百多年里，都没人能对此给出解释。直到另一位巨人——法拉第的诞生，才开始使困扰牛顿多年的问题慢慢被解开。除此之外，他还“驯服”电子，发明了第一台电动机，从此电力行业开始了发展。

刚刚电力行业发展都是用直流电，正处于19世纪下半叶，几乎所有人都认为在实践中是不可能使用交流电的。因为直流电始终朝着相同的方向流动，而交流电则反复使电流的大小和方向发生变化。82年，特斯拉继爱迪生发明直流电后不久，即发明了交流电，当时交流电并不怎么受欢迎，人们还没尝到交流电的好处呢，在当时，爱迪生的直流电技术已经相当的完善，当时特斯拉是爱迪生发

明公司的员工，特斯拉告诉爱迪生，说他能制造出交流电发电机，比直流更加省电，还能远距离传输电脑，能耗小，特斯拉非常生气，当他仍不放弃，当特斯拉要求加薪至每周25美元遭到拒绝后，他辞职了。接下来特斯拉证明使用交流电的许多好处，让爱迪生很没面子，爱迪生就干了许多坏事说交流电害人，爱迪生竟然把周围邻居的小狗捉来，向公众展示交流电系统是如何电死无辜的小猫小狗的，简直是惨无人道他想让让公众相信，交流电系统是很危险的，诽谤特斯拉，打压竞争对手，用如此下三流的手段。据说爱迪生为了打击交流电，买通美国某些州政府官员，把当地死刑由绞刑改为交流电电刑。可交流电电不死人，把犯人都电成半死。还有就是马可尼发现无线电技术，因而1909年诺贝尔物理学奖得主。特斯拉比他早，但因为爱迪生爱迪生有权有势，他动用自己的资源，让专利局那边不承认特斯拉申请的专利。结果历史终归于真实的。1943年，美国最高法院重新裁决，判定特斯拉的申请的专利比马可尼的要早。那时候，特斯拉已经去世了，特斯拉活着的时候说了一句“马可尼人品不错，就让他使用我的专利吧！”让人称道。爱迪生想方设法为难特斯拉，让特斯拉名誉尽毁，最后成了一个不为人所知的伟人。1943年1月5日晚间到7日在纽约旅馆孤独的死于心脏衰竭，享年86岁。那时他已经身负巨债，他放弃了交流电的专利。但想一想，我们今天使用的交流电，要是交流电收专利的话，我们交的电费就不止这么少了。所以说，他真的很伟大

电机发展简史

在生产需要的直接推动下，具有实用价值的发电机和电动机相继问世，并在应用中不断得到改进和完善。初始阶段的发电机是永磁式发电机，即用永久磁铁作为场磁铁。由于永久磁铁本身磁场强度有限，因而永磁式发电机不能提供强大的电力，缺乏实用性。要增大发电机的输出功率，使其达到实用要求，就要对发电机的各个组成部分进行改造。发电机的主要部件是场磁铁、电枢、集电环和电刷。1845年，英国物理学家惠斯通通过外加电源给线圈励磁，用电磁铁取代永久磁铁，取得了极大成功。随后又改进了电枢绕组，从而制成了第一台电磁铁发电机。1866年德国科学家西门子制成第一台使用电磁铁的自激式发电机。西门子发电机的成功标志着建造大容量电机，从而获得强大电力，在技术上取得了突破。因此，西门子发电机在电学发展史上具有划时代的意义。

自激原理的发现是永磁式发电机向励磁式发电机发展的关键环节。自激是指直流发电机利用本身感应的电功率的一部分去激发场磁铁，从而形成电磁铁。在发电机的改进过程中，磁场的变化经历了从永磁到励磁；而电流励磁又经历了从他激到自激，自激又经历了从串激到并激，再到复激的发展过程。因此直流电机按其励磁方法的不同又可分为他激和自激两类，而自激电机又包括了串激、并激和复激三种形式。

1870年比利时人格拉姆(1826—1901)依靠瓦利所提出的原理，并采用了1865年意大利人帕契诺蒂(184l-1912)发明的齿状电枢结构，创造了环形无槽闭合电枢绕组，制成了环形电枢自激直流发电机。1873年，德国电气工程师赫夫纳·阿尔特涅克(1845—1904)对直流电机的电枢又作了改进，研制成功鼓状电枢自激直流发电机。他吸取了格拉姆和帕契诺蒂电机转子的优点，简化了制造方法，因而大大提高了发电机的效率，降低了发电机的生产成本，使发电机进入到实用阶段。至此，直流发电机的基本结构已达到定型化。1880年，美国发明家爱迪生制造出了名为“巨象”的大型直流发电机，并于1881年在巴黎博览会上展出。

与此同时，电动机的研制工作也在进行之中。美国工程师达文波特在1836年首先尝试用电动机驱动机械。1834年俄国物理学家雅可比发明了功率为15瓦的棒状铁心电动机。

发电机和电动机是同一种机器的两种不同的功能，用其作为电流输出装置就是发电机，用其作为动力供给装置就是电动机。电机的这一可逆原理是在1873年偶然获得证明的。这一年在维也纳的工业展览会上，一位工人操作失误，把连根电线错接到一台正在运行的格拉姆发电机上，结果发现这台发电机的转子改变了方向，迅即向相反的方向转动，变成了一台电动机。在此以前，电动机和发电机是各自独立发展的。从此以后，人们认识到直流电机既可作发电机运行，也可作电动机运行的可逆现象，这个意外的发现，对电机的设计制造产生了深刻的影响。

随着发电、供电技术的发展，电机的设计和制造也日趋完善。1878年出现了铁心开槽法，即把绕组的嵌入槽内，以加强绕组的稳固相减少导线内部的涡流损耗。那时出现的有槽铁心和鼓形绕组的结构一直沿用至今。1880年爱迪生提出了薄片叠层铁心法，马克西提出铁心径向通风道原理解决了铁心的散热问题。1882年提出了双层电枢绕组，1883年发明了叠片磁极，1884年发明了补偿绕组和换向极，1885年发明炭粉末制造电刷。1386年确立了磁路计算方法，1891年建立了直流电枢绕组的理论。到l 9世纪90年代，直流电机已具有了现代直流电机的一切主要结构待点。

尽管直流电机已被广泛使用，并在应用中产生了可观的经济效益，但其自身的缺点却制约了它的进一步发展。这就是它不能解决远距离输电，也不能解决电压高低的变换问题，于是交流电机获得了迅速发展。在此期间两相电动机和三相电动机相继问世。1885年意大利物理学家加利莱奥·费拉里斯(1841—1897)提出了旋转磁场原理，并研制出厂二相异步电动机模型，1886年移居美国的尼古拉·特斯拉也独立地研制出二相异步电动机。俄国籍电气工程师多利沃-多勃罗沃利斯基在1888年制成一台三相交流单鼠笼异步电动机。交流电机的研制和发展，特别是三相交流电机的研制成功为远距离输电创造了条件，同时把电工技术提高到一个新的阶段。

1880年前后，英国的费朗蒂改进了交流发电机，并提出交流高压输电的概念。1882年，英国的高登制造出了大型二相交流发电机。1882年法国人高兰德(1850—1888)和英国人约翰·吉布斯获得了“照明和动力用电分配办法”的专利，并研制成功了第一台具有实用价值的变压器，它是交流输配电系统中最关键的设