电气工程概论-1绪论2015

电气工程概论

北京交通大学

2016.3

第一章绪论

1.1 电气科学与工程的发展简史

电气科学与工程的发展简史

1.1

11

3

1.1.1电气科学的萌芽与理论形成1.1.1 电气科学的萌芽与理论形成

在中国，磁性最早出现于一

本公元前四世纪编写的书《鬼谷子》：“其察言也，不失若磁石之取针，……”(察析这人的言词话语就好像用磁石吸取铁针话语，就好像用磁石吸取铁针)。

磁石在汉朝之前写作“慈石”，意为它像慈母吸引子女一样吸引铁屑公元前铁屑。公元前239年左右完成的

《吕氏春秋》九卷精通篇就有：“慈招铁，或引之也。”

公元前三世纪的《管子》记

载：“上有慈石者，

下有铜

金”“铜金”就是一种铁矿鬼谷子，原名王诩，又名王禅，是春秋时期著名的思想家谋略家兵家教育家金。铜金就是种铁矿。说明中国在公元前三世纪前就把磁石与寻找铁矿联系起来。家、谋略家、兵家、教育家，纵横家的鼻祖。他的弟子有

兵家：孙膑、庞涓；纵横家：

苏秦张仪

苏秦、张仪。

公元一世纪，东汉时期，王充在古籍《论衡》中出现公元世纪东汉时期王充在古籍《论衡》中出现

了关于静电与磁性的记载：“顿牟掇芥，磁石引针”（顿牟即琥珀，摩擦后的琥珀能吸引草芥，而磁石能吸引铁

针）。这是第一次把电与磁现象并列。

王充在《论衡》中还对指南针的最早形态司南的

——

形状和用法做了明确的记录。

公元年北宋

1086-1093年，北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》里清楚地描述了指南针的制作与使用方法由于指南针使航海

使用方法。由于指南针使航海的准确度得以大大改善，有力促进了科学发展与人类进步，从而使指南针成为古代中国四大发明之一。

哥伦布首航舰队旗舰圣玛利亚号

（仿制品）

司南（仿制品）

(公元前1100～前771)的青铜器“番生簋”上就中国古代前

出现了“電”字。中国东汉许慎编著的文字工具书《说文解字》中对“电”的解释是：“電，，陰陽激燿也。字》中对电的解释是：電[堂練切]陰陽激燿也

从雨从申”。

是“神”也是“电”的雏形。

甲骨文研究认为和既是神也是电的雏形。

在古文中“神”與“电”（申）是同音字，而“神”

“”发展而來，故“神”可能也是“電”字的雛型。是從申展來

因此，中国古代是把雷电当做神来看待的。“雷公电母”则是古人进一步的形象化。

古代欧洲斯堪的那维亚半岛

人也相信雷电是雷神(Thor)的锤

子在敲打，希腊人则认为是宙斯

(Zeus)发怒时的吼声和射出的箭。

公元前1000年斯堪的纳维亚青

神像

铜雷神像雷神岩画

西方最早描述磁现象的学者

是公元前六世纪希腊哲学家泰勒

斯。据说磁性的英文名词

g是因最早在希

“magnetism”，是因最早在希

腊发现磁石的地方叫做“麦格尼

西亚（M a g n e s i a）”，磁

石”magnet”在古希腊最早叫做麦

格尼西亚石（the Magnesian

stone），译为拉丁语叫

magnetum，又译为法语，15世

为法

纪成为英语magnet。

泰勒斯也做了一系列关于静

电的观察。从这些观察中，他认

为：摩擦使琥珀变得磁性化，但Thales, 640-546B.C

与矿石像磁铁矿的性质不同——

磁铁矿天然具有磁性。当然现在

我们知道这个见解并不正确。

在地中海区域的古老文化里很早就有文字记载将琥在地中海区域的古老文化里，很早就有文字记载，将琥

珀棒与猫毛摩擦后，会吸引羽毛一类的物质。

所以，英国医生William Gilbert (1540-1603)在1600年

用拉丁文写的著作“De Magnete”中创造了“电的”——“electricus ”（“ήλεκτρον”，“elektron ”，希腊文“琥珀”）。1640年代,英国的Thomas Browne 爵士(1605-1682）将其引入英文，写作electric 。

德国物理学奥托·冯·格里克（Otto

von Guericke，1602年11月20日－1686年

511日）发明硫磺球摩擦起电机（把足

月日发明硫磺球摩擦起电机把足

球大小的硫磺球插入铁轴，水平安装在

架上，使球转动，把干手掌放在球上，

手与球放生摩擦，从而产生电。

手与球放生摩擦从而产生电

奥托·冯·格里克（Otto

von Guericke，1602年

11月20日－1686年5月

11日）德国物理学家、

政治家，曾于1646年至

1676年间任马德堡市市

长。1657年设计并进

行了著名的马德堡半球

实验

斯蒂芬·格雷于1729年

发现了导体；杜斐于1733年描述了点的两种力吸引

——

力和排斥力。

··

1745年，托冯格里克

的母校——荷兰莱顿大学的克里斯特与莫什布鲁克发现

电可以存储在装有铜丝或水

银的玻璃瓶里，格鲁斯拉根据这一发现制成莱顿瓶，也据这一发现制成莱顿瓶也

就是电容器的前身。

年，美国人本杰明富兰1752·

克林（Benjamin Franklin，1706-1790）通过著名的风筝实验得出

闪电等同于电的结论，并首次将正负号用于电学中。

1777年，库伦（Charles

Augustin de Coulomb,1736-1806）发明了能够测量电荷量的扭力天

平，利用扭力天平，库仑发现电荷引力或斥力的大小与两个小球

所带电荷电量的乘积成正比，而与两小球球心之间的距离平方成反比的规律这就是著名的库仑反比的规律，这就是著名的库仑

定律。