走进电世界第2章电气信息理论与技术革命
走进电世界PPT课件
特斯拉高频变压器 (1891年)
1888年，俄国工程师德布罗夫斯基和德尔伏发明 了三相交流制。次年，三相交流电由试验到应用取 得成功。不久三相发电机与电动机相继问世，这就
为三相交流电在世界上的普遍应用奠定了基础。
• 1891年，在德国劳芬电厂安装了世界第一台三相 交流发电机，建成第一条三相交流送电线路。三 相交流电的出现克服了原 来直流供电容量小，距离 短的缺点，开创了远方供 电，电力除照明外，用于 电力拖动等各种用途的新
• 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。
斯坦利主持设计制造的第一台变 压器(1885年) (500V/100V)
费兰里斯实验室制造的变压 器(1885年) (3000W，变比1∶2或1∶4)
学主等要标志：电力、钢铁、化工；汽车、飞机、通讯
应 制、
用：电气工程、电子信息、通信、自动控
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
主理要论标志：原子能利用、电子管、半导体、集成电路
应 化工
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
工作，斯28岁提升为柏林炮厂厂
长。31岁时和机械师哈尔克在柏
林郊区创设了西门子—哈尔斯克
电报机制造厂。
• 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。
电气革命的来临——人类迈入电气时代教案2
电气革命的来临——人类迈入电气时代教案2人类迈入电气时代教案一、教学目标1.了解电气革命的概念、内容及影响。
2.掌握电气时代的主要发展历程，了解电气时代的主要成就。
3.掌握电气工程的基本理论和重要技术，了解电力系统的基本组成。
4.通过学习电气工程的基本内容，培养学生综合分析、判断和解决实际问题的能力。
二、教学重点与难点教学重点：电气革命、电气时代的主要发展历程及成就、电气工程的基本理论和重要技术、电力系统的基本组成。
教学难点：电气工程的基本理论和重要技术。
三、教学内容及步骤一、电气革命的概念1.1 电气革命的来临随着科技的不断发展和进步，新技术的影响越来越大，人们的生活方式也在逐渐发生变化，其中最显著的就是电气革命的到来。
电气革命是人类历史上的一次重大变革，它是指以电力、电子技术为基础的科技进步和生产方式的变革，是包括电力、电子技术、通信技术、计算机技术等在内的综合性的革命。
1.2 电气革命的内容电气革命包括以下方面：电力系统、电子技术和通讯、计算机技术和信息化、自动化控制和智能化、新能源和环保技术的发展等。
二、电气时代的主要发展历程2.1 第一阶段：发明电池和电流的产生（18世纪末—19世纪初）18世纪末期，伏特和奥姆分别发现并研究了电流电势和电阻。
随后，伏特成功发明了第一块电池。
在这一时期，人们开创了电气时代的先河。
2.2 第二阶段：电场和磁场的发现及电机的发明（19世纪中叶）19世纪中叶，法拉第和安培发现了电场和磁场的相互作用规律，麦克斯韦成功建立了电磁场理论，这为电机的发明打下了基础。
2.3 第三阶段：电力输送和电力系统的建立（1881年）1881年，美国纽约宣告建立了全世界第一个由中央电站输送电力的系统。
这个系统标志着电气时代的来临，从此电力系统不断完善，推动了电力产业的发展。
2.4 第四阶段：电子技术和无线电技术的发展（20世纪初）20世纪初，电子技术和无线电技术的发展和应用开始迅猛发展，电子管、半导体材料、微处理器等新技术的应用不断推动了离散元件集成电路、电子计算机及其他电子设备的发展。
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
GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
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
GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
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
GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
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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走进电世界课程教学大纲.doc
《走进电世界》课程教学大纲课程编号:16０４00１课程名称：走进电世界课程性质:学科基础课课程类别：选修课学分：1学时：１6先修课程：《大学物理》、《高等数学》面向专业（方向）：电气工程与自动化承担单位：电气工程学院一、课程教学基本设计（一）教学目标及意义通过《走进电世界》这门课程的教学,可以使刚入学的大一学生对所选专业的特点与学习方法有比较深入和全面的了解，在大学教育的初期阶段就积极引导学生的专业学习兴趣,培养学生的基本专业素养与专业精神，并且使学生对自己将要从事的电气工程与自动化专业的过去、现在与未来以及该专业的人才培养目标教学计划与课程体系与骨干课程等产生深刻的认识,从而为走进的四年学习制定详尽、明确的规划以取得尽可能好的学习效果，掌握更加全面与精深的专业知识。
《走进电世界》这门课程的教学除了向新生系统介绍电气工程与自动化专业的专业设置以及学习方法之外，还通过介绍前辈科学家的积极创新思维与艰辛创新过程培育学生浓厚的创新意识、多维的创新模式以便日后培植出根深枝壮的创新能力，在它的教学活动中始终贯穿着我们在长期的教学实践中对创新性培养的教学理念以及其具体实现的长期探索和思考。
（二）教学内容及要求本课程比较详尽地介绍了电气工程的基础知识及其在国民经济重点的地位和作用,电力工业的特点,国内外电力工业发展的差距，电力系统及其组成，高电压与绝缘技术的基本任务及特点。
让学生了解当代大学教育的特点、学习方法、国内外电气工程与自动化专业设置体系的异同以及不同课程各自的特点和相互之间的联系；力争使学生在学完本门课程后能够了解电气学科研究、解决科学技术问题的一般规律、总体方法与特有方式；在教学过程中结合新技术、新应用的研究成果及行业发展的脉络，进一步适当拓宽课程范围，使学生及时掌握前沿知识，开阔四路与眼界，把握行业背景及未来发展方向,并实现多元启发和培养学生从事科学技术研究的兴趣与能力.（三）教学重点、难点重点：1．电气工程学科包括的专业方向、电气工程学科的内容、电气工程学科的特点、专业培养目标和工科大学生学习方法;2.电磁现象的研究与发展、通讯技术的进步;3.电工技术的发展过程,电工理论的发展过程，新技术革命;4.电能利用，现有的发电类型,研究中的新型发电方式，发电、供电、用电的基本设备;5.电力工业的特点，国外电力工业的发展，中国电力工业的发展，国内外电力工业的比较;６.中国的电力体制改革，电力系统及其组成，发电厂,变电站;7.高电压与绝缘技术的产生和发展，高电压与绝缘技术的基本任务及特点，高电压与绝缘技术的理论基础及主要研究内容,我国高等学校的高电压与绝缘技术专业,高电压新技术及其在其它领域中的应用.难点:电工理论的发展过程;中国的电力体制改革，电力系统及其组成,发电厂，变电站；高电压与绝缘技术的理论基础及主要研究内容。
《“电气时代”的到来》第二次工业革命PPT课件3
炒冰机
电热水器
投币式立体电影机
第二次工业革命对你有什么启示？
从国家来讲（历史教训）：
从学生个人讲：
从经济学上讲：
坚持以经济建设为中心，为科技发展奠定物质基础；大力发展科技文化教育事业，实施科教兴国战略；重视、尊重人才，充分发挥科技人才的作用，要建立知识创新体系，鼓励知识创新。
要努力学习科学文化知识，掌握高科技知识，努力参加社会实践，培养创新精神和创新意识。
（1）第二、第三次科技革命分别以什么为主要标志? (2分)（2）第二、第三次科技革命分别使人类社会进入什么时代?(2分)（3）科技革命对人类社会产生的重大影响说明了什么?(1分)
2002中考题
1、不要做刺猬，能不与人结仇就不与人结仇，谁也不跟谁一辈子，有些事情没必要记在心上。2、相遇总是猝不及防，而离别多是蓄谋已久，总有一些人会慢慢淡出你的生活，你要学会接受而不是怀念。3、其实每个人都很清楚自己想要什么，但并不是谁都有勇气表达出来。渐渐才知道，心口如一，是一种何等的强大!4、有些路看起来很近，可是走下去却很远的，缺少耐心的人永远走不到头。人生，一半是现实，一半是梦想。5、没什么好抱怨的，今天的每一步，都是在为之前的每一次选择买单。每做一件事，都要想一想，日后打脸的时候疼不疼。6、过去的事情就让它过去，一定要放下。学会狠心，学会独立，学会微笑，学会丢弃不值得的感情。7、成功不是让周围的人都羡慕你，称赞你，而是让周围的人都需要你，离不开你。8、生活本来很不易，不必事事渴求别人的理解和认同，静静的过自己的生活。心若不动，风又奈何。你若不伤，岁月无恙。9、与其等着别人来爱你，不如自己努力爱自己，对自己好点，因为一辈子不长，对身边的人好点，因为下辈子不一定能够遇见。10、你迷茫的原因往往只有一个，那就是在本该拼命去努力的年纪，想得太多，做得太少。11、有一些人的出现，就是来给我们开眼的。所以，你一定要禁得起假话，受得住敷衍，忍得住欺骗，忘得了承诺，放得下一切。12、不要像个落难者，告诉别人你的不幸。逢人只说三分话，不可全抛一片心。13、人生的路，靠的是自己一步步去走，真正能保护你的，是你自己的选择。而真正能伤害你的，也是一样，自己的选择。14、不要那么敏感，也不要那么心软，太敏感和太心软的人，肯定过得不快乐，别人随便的一句话，你都要胡思乱想一整天。15、不要轻易去依赖一个人，它会成为你的习惯，当分别来临，你失去的不是某个人，而是你精神的支柱;无论何时何地，都要学会独立行走，它会让你走得更坦然些。16、在不违背原则的情况下，对别人要宽容，能帮就帮，千万不要把人逼绝了，给人留条后路，懂得从内心欣赏别人，虽然这很多时候很难。17、做不了决定的时候，让时间帮你决定。如果还是无法决定，做了再说。宁愿犯错，不留遗憾!18、不要太高估自己在集体中的力量，因为当你选择离开时，就会发现即使没有你，太阳照常升起。19、时间不仅让你看透别人，也让你认清自己。很多时候，就是在跌跌拌拌中，我们学会了生活。20、命运要你成长的时候，总会安排一些让你不顺心的人或事刺激你。21、你的假装努力，欺骗的只有你自己，永远不要用战术上的勤奋，来掩饰战略上的懒惰。22、成长是一场和自己的比赛，不要担心别人会做得比你好，你只需要每天都做得比前一天好就可以了。23、你没那么多观众，别那么累。做一个简单的人，踏实而务实。不沉溺幻想，更不庸人自扰。24、奋斗的路上，时间总是过得很快，目前的困难和麻烦是很多，但是只要不忘初心，脚踏实地一步一步的朝着目标前进，最后的结局交给时间来定夺。25、你心里最崇拜谁，不必变成那个人，而是用那个人的精神和方法，去变成你自己。26、运气是努力的附属品。没有经过实力的原始积累，给你运气你也抓不住。上天给予每个人的都一样，但每个人的准备却不一样。不要羡慕那些总能撞大运的人，你必须很努力，才能遇上好运气。27、时间只是过客，自己才是主人，人生的路无需苛求，只要你迈步，路就在你的脚下延伸，只要你扬帆，便会有八面来风，启程了，人的生命才真正开始。28、每个人身上都有惰性和消极情绪，成功的人都是懂得管理自己的情绪和克服自己的惰性，并像太阳一样照亮身边的人，激励身边的人。29、最终你相信什么就能成为什么。因为世界上最可怕的二个词，一个叫执着，一个叫认真，认真的人改变自己，执着的人改变命运。只要在路上，就没有到不了的地方。30、人生，就要活得漂亮，走得铿锵。自己不奋斗，终归是摆设。无论你是谁，宁可做拼搏的失败者，也不要做安于现状的平凡人。31、不管做什么都不要急于回报，因为播种和收获不在同一个季节，中间隔着的一段时间，我们叫它为坚持。32、过自己喜欢的生活，成为自己喜欢的样子，其实很简单，就是把无数个“今天”过好，这就意味着不辜负不蹉跎时光，以饱满的热情迎接每一件事，让生命的每一天都有滋有味。
走进电世界-2
通讯技术的进步
2.1 人类对电磁现象的早期研究
2.1.1 人类对电磁现象的早期观察
• 希腊：2500年前，学者泰勒斯（Thales of Miletus) 纪录下毛皮与琥珀互相摩擦后，毛皮和琥珀吸引轻 小物体的现象。 • 中国：东汉时期，王充（公元27—97年）在《衡论》 中记载“顿牟掇芥，磁石引针” ；东晋时期，郭璞 在《山海经图赞》中解释说“磁石吸铁，玳瑁取芥， 气有潜通，数也亦会”。 • 在汉墓中出土的司南是 最早应用磁现象的实物。
2.3 电磁感应的发现
2.3.1 法拉第发现电磁感应
• 法拉第(Michael Faraday,1791～1867) 出身英国一个铁匠家庭，从小生长在贫 苦的环境中。迫于生计，9岁时便辍学 到文具店当学徒，后来到一家印书铺当 装订工，这使他有机会接触到各类书籍。 • 每当他接触到有趣的书籍时就不知疲倦 地读起来，尤其是《大英百科全书》、 《关于化学的谈话》以及有关电的书籍 他最喜欢。繁重的体力劳动，无知和贫 穷，都不能阻挡他对科学的向往。
2.4.2 赫兹发现电磁波
• 德国物理学家赫兹（ Heinrich Rudolf Hertz ， 1857 ～ 1894 ）生于汉堡一个律 师家庭，父亲是犹太人。由于他对自然 科学的浓厚兴趣而建有私人实验室 。 1875 年 毕 业 于 约 翰 纽 姆 工 科 学 校 ， 1877 年进慕尼黑工学院， 1878 年来到 柏林大学，在著名物理学家亥尔姆霍兹 （ Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz 1821 ～ 1894 ）指导下开展 研究工作，于1880年获博士学位后便成 为亥尔姆霍兹的助手。1885年担任卡尔 斯鲁高等工业学院物理学教授。1889年 接替克劳休斯任波恩大学物理学教授。
课程简介-武汉大学电气与自动化学院
电气工程基础课程代码：0801758 开课学院：电气工程学院开课学期：每学年上、下学期授课对象：电气工程与自动化专业大三学生学分：5 课程负责人：刘涤尘课程简介：（1）教学目的：使学生建立电力系统的基本概念，掌握电力系统稳态分析、电力系统故障分析的基本原理及计算方法，熟悉电力系统稳定的基本概念。
使学生了解高电压交、直流输电技术的基本概念、远距离输电线路的自然功率与电压分布、各种过电压的形成及其限制措施；建立二次系统的概念，看懂二次接线图，了解电力系统继电保护、自动装置的原理及作用，了解电力系统通信的基本原理。
（2）主要教学内容：熟悉“电力系统的组成和运行；电力系统的负荷特性与模型；简单电力系统稳定的基本物理概念和提高电力系统稳定性的措施；远距离输电线路的自然功率与电压分布；发电厂、变电所常用的控制与信号系统；电力系统常用的三种主要通信方式光纤通信、微波中继通信和电力线载波通信的基本原理；电力系统调度自动化的基本原理；配电网自动化的构成及功能”。
掌握“电力系统主设备元件的物理特性及等值电路；标幺值的概念、计算方法；各种操作过电压的形成及其影响因素；数字通信的基本原理；同步发电机同期并列装置和电力系统自动低频减负荷等电力系统常用的自动控制装置的基本原理”。
重点掌握“电力系统经典潮流计算的基本方法、电力系统有功功率与频率之间的关系、无功功率与电压之间的关系以及电力系统经济运行的基本概念和计算方法；电力系统对称和简单不对称故障的物理过程分析和计算方法；架空输电线路、变电站的雷害过程及防雷措施；输电线路电流保护的整定计算原则以及变压器纵差动保护的基本原理”。
（3）教学方法与手段：坚持开展教学方法研究，改进教学方法，加强和优化实践性教学环节，注重对学生创新能力的培养。
采用使用多媒体，但不依赖多媒体的教学方法授课；将教学实验逐步由基础性实验转化为设计型、综合型、创新型实验；将课程认知实习多样化，让学生按实习大纲到水、火力发电厂，电力调度所、电力设计院和企业进行实习，克服原来单一场所的实习模式。
走进电世界PPT课件
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4
电力工 业发展 概况
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发电厂 断路器
电力传输 电力系统继电保护
电力网络
5
发电厂示意图
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锅炉 汽机 发电机 变电站
6
5.1.1 发电厂
• 1799年意大利物理学家伏特发明第一个化学电池。
• 1870年，比利时的格拉姆制成往复式蒸汽发电机供 工厂电弧灯用电。
• 1875年，巴黎北火车站建成世界第一个火电厂，用 直流发电供附近照明。
• 引入电子技术，使用固体电子器件如晶体管、晶闸 管整流元件，进而使用计算机技术，更为电力系统 继电保护技术的发展开辟了新的途径。
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13
5.1.5 电力网络
• 随着电能的应用日益广泛，电力的需求不断增长， 许多电厂通过输电线互相联接，形成功率强大、遍 及广大地区的电力网。
• 形成电力网的优点在于提高供电的可靠性，并使电 力系统以最经济的方式运行。
一个商用发电厂。.
7
• 1929年，美国制成第一台20kW汽轮机组。
• 1932年，苏联建成第聂伯水电站，单机6.2万kW。
• 1920年时世界装机为3000万kW，其中美国占2000万 kW。
• 美 国:1955 30万kW 1960 50万kW 1963 100万kW 1973 130万kW
• 前苏联: 1971 80万kW
走进电世界（5）
山东大学电气工程学院
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1
5 电力工业的发展与特点
引言
电力工业是最能代表最新的技术成 就和19世纪末、20世纪初的资本主 义的一个工业部门。
——列 宁
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要点
5-1 电力工业发展概况
5-2 中国电力工业发展
二-电气工程发展简史PPT课件
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NORTH UNIVERSITY OF CHINA
• 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。
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电气科学与工程的发展简史
伏特与伏打电池
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NORTH UNIVERSITY OF CHINA
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
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NORTH UNIVERSITY OF CHINA
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
• 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。
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NORTH UNIVERSITY OF CHINA
• 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。
第二次技术革命（始于19世纪下半叶）
基 础：电磁学原理、电路原理、化工原理、力学等 主要标志：电力、钢铁、化工；汽车、飞机、通讯
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NORTH UNIVERSITY OF CHINA
课件3：第20课 人类迈入“电气时代”
手 工 工 场 时 代
第一次技术革命 蒸汽时代
一、人类对“电”的认识
摩擦生电
认
雷电
识
过
程
电磁感应
电池的发明
法拉第
手摇发电机
电
发 电
能
量
的
实用发电机
逐
渐
利
增
用
自激式发电机
加
电气化时代的到来的标志：远距离传送电问题的解决
第二次技术革命 电气时代
法拉第
爱迪生
贝尔
二、能源领域的巨变
课堂训练
1．19世纪下半期，西方主要资本主义国家又开始了一场新的技术革命。 这次革命是（ B ） A.以蒸汽为核心的革命 B.以电力为核心的革命 C.以核能为核心的革命 D.以太阳能为核心的革命 2．第二次工业革命把人类带入了一个新的时代。下列最能体现“新的 时代”特征的发明（ D ）
A
B
Cபைடு நூலகம்
D
史料研读
一颗好奇的心，一种亲自试验的本能，超乎常人的艰苦工作的 无穷精力和果敢精神。他的勤奋和创造性才能以及集体的力量。敏 锐的观察力、丰富的想象力、活跃的创造性思维。
电报发明家 塞缪尔·莫尔斯
1839年他发布了他的第一项发明“莫尔斯”码。他的同行发明的 电报就是运用“莫尔斯”码来传递信号的，1844年莫尔斯从华盛顿到 巴尔的摩拍发人类历史上的第一份电报。
三、围绕“电”的发明 发明家 托马斯•爱迪生（1847—1931）
爱迪生是美国著名的发明家和企业家。他一生共有2000多项发明， 在电影技术、矿业、建筑、化工等方面有不少著名的发明，是著名的 “发明大王”。
爱迪生发明创造年表（主要关于电方面）
走进电世界PPT课件
第1页/共21页
尽管各类建筑电气系统作用不同，但一般都是由用电设备、 配电设备、控制和保护设备三大部分组成。
第15页/共21页
电话传真 移动通信 有线电视
议
CAS
LAN
OAS
资源信息 管理系统
Internet 有线通信
BAS
决策支持 管理系统
卫星
消
保
照
空
暖
电
停
给 排
配
防
安
明
调
通
梯
车
水
电
智能楼宇的总体结构
第16页/共21页
11.5 智能楼宇的现状与未来
随着社会的进步、科技的腾飞以及人类的需求，智能楼宇 在我国的发展将呈现以下趋势： ➢ 业主已把建筑设计中智能部分的设计列为其基本要求之 一，而政府亦高度重视，在科研、资金和政策等方面积极 地进行支持和引导，使智能楼宇正朝着健康和规范化的方 向发展。 ➢ 采用最新高科技成果，向系统集成化、综合化管理以及 智能城市化和高智能人性化的方向发展。 ➢ 正在迅速发展成为一个新兴的技术产业、政府和各大学、 科研机构以及有关厂商等正将智能楼宇作为一个新的研究 课题和商业机会，积极投入力量，开发相关的软硬件产品， 使智能按字实施便利，成本降低。
从电能的输入、分配、传输和消耗来划分，全部建筑电气 系统还可以分为供配电系统和用电系统两类，供配电系统是指 接受发电厂电源输入的电能，并进行检测、计量、变压等，然 后向用户和用电设备分配电能的系统，包括一次接线（主接线） 和二次接线；用电系统包括将电能转化为光能的建筑电气照明 系统、将电能转化为机械能的建筑动力系统和满足各种信息获 取和保持相互联系、电能转化为弱电讯号的建筑弱电系统。
走进电世界论文
走进电世界论文（考试题目及要求）最终报告要求：报告内容：1）你眼中的电世界2）如何“走进电世界”3）课程意见和建议提交时间：2021年6月23日前，教9a-905随着科技的进步，我们的生活与电的关系愈来愈紧密，我们每天都会采用至各种电子设备。
某种意义来看我们现在就生活在一个电的世界中。
所以对电世界的介绍对我们每个人来说都相当存有意义。
做为一名电子信息工程的学生，我可能将比别的非电专业的同学介绍的电类科学知识更多、更深一点。
现在我主要从以下几个方面浅谈我对这门课的重新认识，以及作出总结和对该课明确提出一些我指出存有必要的建议。
一、我眼中的电世界谈到眼中的电世界，我坚信很多人会想起各种电子设备、生活用电等等，而做为电专业的学生，我眼中的电世界就是电压和电流。
电压(voltage)，也称作电势差或电位差，是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。
其大小等于单位正电荷因受电场力作用从a点移动到b点所做的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。
电压的国际单位制为伏特(v，简称伏)，常用的单位还有毫伏(mv)、微伏(μv)、千伏(kv)等。
此概念与水位高低所造成的"水压"相似。
需要指出的是，"电压"一词一般只用于电路当中，"电势差"和"电位差"则普遍应用于一切电现象当中。
如果电压的大小及方向都不随时间变化，则称之为稳恒电压或恒定电压，简称为直流电压，用大写字母u表示。
如果电压的大小及方向随时间变化，则称为变动电压。
对电路分析来说，一种最为重要的变动电压是正弦交流电压(简称交流电压)，其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化。
交流电压的瞬时值要用小写字母u 或u(t)表示。
在电路中提供电压的装置是电源。
电压可以分成低电压，低电压和安全电压。
高低压的区别是:以电气设备的对地的电压值为依据的。
对地电压高于1000伏的为高压。
走进电世界.PPT课件
精品课件
7
• 世界上覆盖面积最大的电力系统是前苏联的统一电 力系统，它东西横越7000千米，南北纵贯3000千米， 覆盖了约1000万平方公里的土地。
• 到2005年底，电力系统装机容量为5.19亿千瓦，年发 电量为24747亿千瓦时，均居世界第二位。输电线路 以330千伏、500千伏和750千伏为网络骨干，国家电 网公司（下属5个跨省区域电网公司）、南方电网公 司分管全国电网经营管理；五大发电公司及地方发 电企业分管全国电源建设与经营管理。
• 根据历史数据和规划期间的电力负荷增长趋势做好
电力负荷预测。按照能源布局制订好电源规划、电
网规划、网络互联规划、配电规划等。
• 电力系统的规划问题需要在时间上展开，从多种可
行方案中进行优选。
• 电力系统规划是一个多约束条件的具整数变量的非
线性问题，需利用系统工程的方法和先进的计算技
术。
精品课件
14
• 电力系统在保证电能质量、实现安全可靠供电的前 提下，还应实现经济运行。即努力调整负荷曲线， 提高设备利用率，合理利用各种动力资源，降低燃 料消耗、厂用电和电力网络的损耗，以取得最佳经 济效益。
精品课件
12
6．1．3 电力系统调度
• 由于电能无法大规模储存，它的生产、传输、使用 是在瞬间同时完成的，并要保持产、消平衡。因此， 它需要有一个统一的调度指挥系统。这一系统实行 分级调度、分层控制。其主要工作有：
• 各大区之间的联网工作也已开始，全国联网正在逐 步实现。
精品课件
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2002年前我 国精品电课件网 分 布 图
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2002年后我国电网分布图
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6．1．2 电力系统构成与运行
走进电世界-3
3 电工技术与理论的发展
引言
电工技术革命……实际上是一次巨大 的革命。蒸气机教我们把热变成机械运 动，而电的利用将为我们开辟一条道路， 使一切形式的能——热、机械运动、电、 磁、光——互相转化，并在工业中加以 应用。循环完成了电工技术的初期发展
3-2
电工理论的建立
来直流供电容量小，距离
短的缺点，开创了远方供
电，电力除照明外，用于
电力拖动等各种用途的新
局面。
三相交流发电机原理图
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
3-3
电与新技术革命
3-4
新理论新材料对电工技术的影响
3.1 电工技术的初期发展
3.1.1 人类近代的技术革命 第一次技术革命（始于18世纪下半叶）
基 础：牛顿力学 主要标志：蒸汽机 应 用：机器制造、采矿、铁路、冶金、纺织
第二次技术革命（始于19世纪下半叶）
基 础：电磁学原理、电路原理、化工原理、力学等 主要标志：电力、钢铁、化工；汽车、飞机、通讯
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。
3.1.2 电工技术的初期发展
•
1831年，法拉第发现电磁感应原理，奠定了发电
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1777年，法国物理学家库仑(Charles Augustin de Coulomb, 1736-1806) 的 研究为电和磁的研究开辟了新方向。 他是磁性和电的研究先驱者，制定了 库仑定律。
1783年，意大利物理学家伏特 (Alessandro1 Guiseppe Antonio Anastasio Volta, 1745-1827)发明 电容器(condenser)；1800年发明 了第一块电池。
走进电世界 ——电气工程与自动化导论
刘涤尘 博士
• 武汉大学电气工程学院教授、博士生导师 •国务院特殊津贴专家；武大、湖北省名师 •中国电机工程学会常务理事 • 中国计量测试学会高级会员 • 湖北省计量测试学会副理事长 •IEEE Member
第2章 电气信息理论与技术革命
引言 探索是一种乐趣，学习是一种幸 福；志存高远，善始善成。
1826年，德国物理学家欧姆 (Georg Simon Ohm, 17891854) 用公式表明电流与电压 和电流之间的关系。
1831年，英国物理学家法拉 第（Michael Faraday 17911867）发现电磁感应并提出 电磁感应定律(“磁生电”）。 他还提出相对理论，后被麦 克斯韦和爱因斯坦进一步发 展。
2.2 电磁现象的研究与发展
1820年6月21日，丹麦物理学 家奥斯特(Hans Christian Oersted,1771-1851) 发现“电 生磁”现象。
1820年6月27日法国物理学家安 培(AndréMarie Ampère, 1775-1836) 证实了奥斯特的实 验结果，他按照分子电流提出了 磁性模型。他的陈述开创了独立 于静电学的电动力学。
Heaviside, 1850-1925) 将复数引入到正 弦交流电路计算。他还预言了电离空气 层即现在所知的电离层的存在。
2.3 电工技术的发展
• 1831年，法拉第发现电磁感应原理，奠定了 发电机的理论基础。科学的发现，引起了技 术的发明。
• 1866年，德国物理学家西门子发明了励磁电 机，并预见：电力技术很有发展前途，它将 会开创一个新纪元。
2.1.4 人类近代技术革命
近代史上第一次技术革命
（始于18世纪下半叶）
基础：牛顿力学 主要标志：蒸汽机 应用：机器制造、采矿、铁路、冶金、纺织
近代史上第二次技术革命
（始于19世纪下半叶）
基础：电磁学原理、电路原理 主要标志：三相交流发电机、变压器、电动机、
内燃机、远距离输电
应用：电气工程、电子信息、通信、自动控制、 化工等领域。
1833年，德国物理学家高斯(Gauss, 17771855)分别提出电静力学和电动力学定律的 公式，其中包括“高斯定律”。所有这些 工作直到1867年才发表。
1845年，德国物理学家基尔霍夫(Gustav Robert Kirchhoff, 1824-1887) 提出电流 定律和电压定律。
1873年，英国物理学家亥维赛德(Oliver
都江堰简介
• 都江堰水利工程在四川都江堰市城西，是全世界至今为 止，年代最久、唯一留存、以无坝引水为特征的宏大水 利工程。２２００多年来，至今仍然连续使用，仍发挥 巨大效益，不愧为文明世界的伟大杰作，造福人民的伟 大水利工程。都江堰渠首的三大主体工程 鱼嘴分水堤、 飞沙堰溢洪道、宝瓶口进水口三大部分构成，科学地解 决了江水自动分流、自动排沙、控制进水流量等问题， 消除了水患，使川西平原成为“水旱 从人”的“天府 之国”。目前灌溉面积已达40余县，１９９８年超过一 千万亩。
• 1882年，法国学者德普勒发现了远距离送电 的方法。
• 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。
• 中国：东汉时期，王充（公元 27—97年）在《衡论》中记载 “顿牟掇芥，磁石引针” ；东 晋时期，郭璞在《山海经图赞》 中解释说“磁石吸铁，玳瑁取芥， 气有潜通，数也亦会”。
• 英国：1600年，吉乐伯特发现天然磁石摩 擦铁棒，能使铁棒磁化。
• 德国：1604年，物理学家格里克研制出摩 擦起电的简单机器。
• 都江堰水利工程的三个子工程融为一个整体，巧妙配 合实现了彻底排沙、最佳水量的自 动调节的作用。
都 江堰
2.1.2 世界文明中心的转移 中国—印度—埃及—希腊—罗马—英国—美国--
2.1.3 人类对电的早期认识
• 希腊：2500年前，学者法勒斯 纪录下毛皮与琥珀互相摩擦后， 毛皮和琥珀吸引轻小物体的现象。
重点 • 电磁现象的研究与发展 • 电工技术的发展过程 • 电讯技术的发展
2.1 人类对电的认识
2.1.1 中国的古代文明 中国是一个具有五千年历史的文明古国，曾经是世 界文明的中心。 古代中国的技术
四大发明——火药、造纸、印刷术、指南针 农业技术——精耕细作 水利技术——都江堰 医疗技术——望闻问切、针炙技术 建筑技术——园林；桥；木塔 制造加工技术——冶金；茶叶；蚕丝；陶器；造 船
• 线传输。
• 法国： 1734年，化学家迪费发现“正电” 和“负电”。后来总结出“同性相斥，异 性相吸”。
• 荷兰：1745年，莱顿大学马森布罗克教授 研制出贮电瓶—莱顿瓶。
• 美国：1747年，富兰克林
提出具有两种带电状态的
单一流体来描述电流。后
来发明了避雷针；提出电
近代史上第三次技术革命（新技术革命） （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。
• 经过 200 多年的发展历程，涌现出了无数 科学发现和技术发明，这些科学发现和技术发 明推动了社会的进步、促进了人类的文明。 而人类在近代所取得的巨大成就，首先是从 走进电世界开始的。