Elektrik mühəndisliyi elektrik enerjisindən istifadə ilə bağlı hər şeyi özündə cəmləşdirən son dərəcə geniş bilik sahəsidir. Bura sxemlərin, cihazların, avadanlıqların və komponentlərin işlənməsi və elektromaqnit hadisələrinin öyrənilməsi, onların praktiki istifadəsi daxildir. Elektrik mühəndisliyinin əhatə dairəsi həyatımızın bütün sahələridir.
Hər şey necə başladı
Elektrik texnikasının inkişaf tarixi bütün inkişaf tarixi boyu bəşəriyyətlə sıx bağlıdır. İnsanlar izah edə bilmədikləri təbiət hadisələri ilə maraqlanırdılar. Elektrik mühəndisliyinin inkişaf tarixi - ətrafda baş verənləri təkrarlamaq üçün davamlı cəhdlər.
Tədqiqat uzun və uzun əsrlər boyu davam etdi. Ancaq yalnız XVII əsrdə elektrotexnikanın inkişaf tarixi insanın əldə etdiyi bilik və bacarıqların faktiki istifadəsindən geriyə saymağa başladı.
Nəzəriyyə
Elektrik texnikasının inkişafında xidmətləri olan alimlərin adı minlərlə, minlərlədir, onların hamısını bu yazı çərçivəsində sadalamaq mümkün deyil. Ammaaraşdırmaları dünyamızı bugünkü vəziyyətə gətirməyə kömək edən insanlar var.
Tarixi məlumatlarda deyilir: Kəhrəbanın yuna sürtüldükdən sonra əşyaları özünə cəlb edə bildiyinə ilk diqqətini çəkənlərdən biri yunan filosofu Miletli Thales olmuşdur. Təcrübələrini eramızdan əvvəl VII əsrdə aparmışdır. Təəssüf ki, o, heç bir fundamental nəticə çıxara bilmədi. Lakin o, bütün müşahidələrini diqqətlə qeyd etdi və onları nəsillərə ötürdü.
Şərti siyahının növbəti adı "elektrik alimləri və onların ixtiraları" yalnız 1663-cü ildə, Otto von Guericke Maqdeburq şəhərində nəinki cəlb edə, həm də dəf edə bilən bir maşın hazırladığı zaman ortaya çıxdı. obyektlər.
Məşhur alimlər
Daha sonra elektrik mühəndisliyinin başlanğıcı belə məşhur alimlər tərəfindən qoyulmuşdur:
- Elektrik cərəyanının uzaqdan ötürülməsi ilə bağlı təcrübələr aparan Stiven Qrey. Onun araşdırmasının nəticəsi belə nəticəyə gəlib ki, obyektlər fərqli şəkildə yüklənir.
- Müxtəlif növ elektrik nəzəriyyəsini irəli sürən Charles Dufay.
- Hollandiyalı Peter van Muschenbroek. O, kondansatörü icad etməklə məşhurlaşdı.
- Georg Richmann və Mixail Lomonosov bu fenomeni fəal şəkildə öyrəndilər.
- Benjamin Franklin. Bu adam ildırım çubuğunun ixtiraçısı kimi tarixə düşdü.
- Luici Galvani.
- Vasili Petrov.
- Çarlz kulon.
- Hans Oersted.
- Alessandro Volta.
- Andre Amper.
- Michael Faraday və bir çox başqaları.
Enerji
Elektrik mühəndisliyi dörd komponentdən ibarət bir elmdir, birincisi və əsası elektrik enerjisi sənayesidir. Bu, enerjinin istehsalı, ötürülməsi və istehlakı haqqında elmdir. Bəşəriyyət bu texnologiyadan öz ehtiyacları üçün yalnız 19-cu əsrdə uğurla istifadə edə bildi.
İbtidai batareyalar cihazların yalnız bir müddət işləməsinə imkan verirdi ki, bu da alimlərin ambisiyalarını təmin etmirdi. Generatorun ilk prototipinin ixtiraçısı 1827-ci ildə macar Anoş Jedlik olmuşdur. Təəssüf ki, alim öz beynini patentləşdirmədi və adı yalnız tarix dərsliklərində qaldı.
Daha sonra dinamo Hippolyte Pixie tərəfindən dəyişdirildi. Cihaz sadədir: sabit maqnit sahəsi yaradan stator və sarğılar dəsti.
Elektrotexnika və energetikanın inkişaf tarixi Maykl Faradeyin adını çəkmədən keçə bilməz. Cərəyan və sabit gərginlik yaratmağa imkan verən ilk generatoru icad edən o idi. Daha sonra mexanizmlər Emil Sterer, Henry Wilde, Zenob Gramm tərəfindən təkmilləşdirilmişdir.
DC
1873-cü ildə Vyanada keçirilən sərgidə bir kilometrdən çox məsafədə olan maşından nasosun işə salınması aydın şəkildə nümayiş etdirildi.
Elektrik dünyanı inamla fəth etdi. Bəşəriyyət teleqraf, avtomobillərdə və gəmilərdə elektrik mühərriki, şəhərlərin işıqlandırılması kimi əvvəllər məlum olmayan yeniliklərdən istifadə edə bilir. Sənaye miqyasında elektrik enerjisi istehsal etmək üçün nəhəng dinamolardan getdikcə daha çox istifadə olunurdu. Şəhərlərdə ilk tramvay və trolleybuslar görünməyə başladı. Düz cərəyan ideyası kütləvi şəkildə məşhur alim Tomas Edison tərəfindən təqdim edilmişdir. Bununla belə, bu texnologiyanın çatışmazlıqları da var idi.
Alimlərin əsərlərində nəzəri elektrik mühəndisliyi mümkün qədər çox yaşayış məntəqəsi və ərazinin elektrik enerjisi ilə əhatə olunmasını nəzərdə tuturdu. Lakin birbaşa cərəyanın son dərəcə məhdud diapazonu var idi - təxminən iki və ya üç kilometr, bundan sonra böyük itkilər başladı. Dəyişən cərəyana keçiddə mühüm amil polad və yaradan maşınların ölçüləri, layiqli zavod ölçüsü idi.
Nikola Tesla
Serb alimi Nikola Tesla yeni texnologiyanın banisi hesab olunur. O, bütün həyatını dəyişən cərəyanın imkanlarını öyrənməyə, onu məsafəyə ötürməyə həsr etmişdir. Elektrik mühəndisliyi (yeni başlayanlar üçün bu maraqlı bir fakt olacaq) onun əsas prinsipləri üzərində qurulur. Bu gün hər evdə böyük alimin əsərlərindən biri var.
İxtiraçı dünyaya çoxfazalı generatorlar, asinxron elektrik mühərriki, sayğac və bir çox başqa ixtiralar verdi. Bu illər ərzində teleqrafda, telefon şirkətlərində, Edison laboratoriyasında və daha sonra onun müəssisələrində Tesla çoxlu təcrübələr sayəsində çoxlu təcrübə qazandı.
Bəşəriyyət təəssüf ki, alimin kəşflərinin onda birini belə almamışdır. Neft mədənlərinin sahibləri hər şəkildə elektrik inqilabına qarşı idilər və əllərində olan hər vasitə ilə onun tərəqqisini dayandırmağa çalışırdılar.
Şaiyələrə görə, Nikola bilərqasırğalar yaratmaq və dayandırmaq, dünyanın istənilən yerinə naqilsiz elektrik ötürmək, döyüş gəmisini teleportasiya etmək və hətta Sibirdə meteorit düşməsini təhrik etmək. Bu adam çox qeyri-adi idi.
Sonradan məlum oldu ki, Nikola alternativ cərəyana mərc etməkdə haqlı idi. Elektrik mühəndisliyi (xüsusilə yeni başlayanlar üçün) ilk növbədə onun prinsiplərini qeyd edir. O, düz çıxdı ki, elektrik enerjisini minlərlə mil məsafədən yalnız naqillərdən istifadə etməklə təmin etmək olar. Daimi bir "qardaş" vəziyyətində elektrik stansiyaları hər iki-üç kilometrdən bir yerləşdirilməlidir. Bundan əlavə, onlara daim xidmət göstərilməlidir.
Bu gün də elektrik nəqliyyat vasitələri - tramvaylar, trolleybuslar, elektrovozlar, sənaye müəssisələrində mühərriklər, akkumulyatorlar, doldurucular üçün sabit cərəyanın yeri var. Bununla belə, texnologiyanın inkişafını nəzərə alsaq, çox güman ki, “daimi” tezliklə yalnız tarixin səhifələrində qalacaq.
Elektromexanika
Enerjinin mexanikidən elektrikə və əksinə çevrilməsi prinsipini izah edən elektrik mühəndisliyinin ikinci bölməsi elektromexanika adlanır.
Elektromexanika ilə bağlı işlərini dünyaya ilk açan alim 1891-ci ildə maşınlar üçün sarımların nəzəriyyəsi və dizaynına dair əsərini nəşr etdirən isveçrəli alim Engelbert Arnold olmuşdur. Sonralar dünya elmi Blondel, Vidmar, Kostenko, Dreyfus, Tolvinsky, Krug, Parkın tədqiqatlarının nəticələri ilə doldu.
1942-ci ildə macar-amerikalıQabriel Kron, nəhayət, bütün elektrik maşınları üçün ümumiləşdirilmiş nəzəriyyə formalaşdırmağı bacardı və beləliklə, ötən əsrdə bir çox tədqiqatçının səylərini birləşdirdi.
Elektromexanika bütün dünya alimlərinin və daha sonra elektrodinamika (elektrik və maqnit hadisələri arasındakı əlaqəni öyrənir), mexanika (cisimlərin hərəkətini və onlar arasındakı qarşılıqlı əlaqəni öyrənir), həmçinin istilik kimi elmlərə davamlı maraq göstərmişdir. fizika (nəzəri əsaslar enerji, termodinamika, istilik və kütlə ötürülməsi) və başqaları.
Tədqiqatda öyrənilən əsas problemlər çeviricilərin, fırlanan maqnit sahəsinin, xətti cərəyan yükünün, Arnold sabitinin tədqiqi və inkişafı olmuşdur. Əsas mövzular elektrik və asinxron maşınlar, müxtəlif növ transformatorlardır.
Elektromexanikanın postulatları
Elektromexanikanın üç əsas postulatı qanunlardır:
- Faradeyin elektromaqnit induksiyası;
- maqnit dövrəsi üçün tam cərəyan;
- elektromaqnit qüvvəsi (aka Amper Qanunu).
Elektromexanik alimlərin tədqiqatları nəticəsində sübut edilmişdir ki, enerjinin itkisiz hərəkəti qeyri-mümkündür, bütün maşınlar həm mühərrik, həm də generator kimi işləyə bilir, rotor və statorun sahələri dost bir-birinə nisbətən həmişə sabitdir.
Əsas düsturlar tənliklərdir:
- elektrik maşın;
- elektrik maşınının sarımlarının gərginlik balansı;
- elektromaqnit fırlanma anı.
Avtomatik idarəetmə sistemləri
Maşınların insan əməyini uğurla əvəz edə biləcəyi aydın olduqdan sonra bu istiqamət istər-istəməz populyarlaşdı.
Avtomatik idarəetmə - digər cihazların və ya hətta bütün sistemlərin işini manipulyasiya etmək imkanı. Nəzarət temperatur, sürət, hərəkət, açılar və hərəkət sürəti ilə həyata keçirilə bilər. Manipulyasiya həm tam avtomatik rejimdə, həm də şəxsin iştirakı ilə həyata keçirilə bilər.
Bu tipli ilk maşın Çarlz Babac tərəfindən hazırlanmış qurğu sayıla bilər. Perfokartlarda olan məlumatların köməyi ilə nasosları buxar mühərrikindən istifadə etməklə idarə etmək olar.
İlk kompüter 1909-cu ildə ictimaiyyətə təqdim edilmiş irland alimi Persi Ludqeytin yazılarında təsvir edilmişdir.
Analoq hesablama cihazları İkinci Dünya Müharibəsi başlamazdan əvvəl meydana çıxdı. Hərbi əməliyyatlar bu perspektivli sənayenin inkişafını bir qədər ləngitdi.
Müasir kompüterin ilk prototipi 1938-ci ildə alman Konrad Zuse tərəfindən yaradılmışdır.
Bu gün öz ixtiraçılarının nəzərdə tutduqları avtomatik idarəetmə sistemləri istehsalda insanları uğurla əvəz edir, ən monoton və təhlükəli işləri yerinə yetirir.
Elektronika
Elektrotexnikanın inkişafının növbəti mərhələsi analoq analoqlarından milyardlarla dəfə daha dəqiq olan elektron cihazlar idi.
Ən məşhur ilk ixtira Alman Enigma şifrə maşınıdır. Və sonra ingilislərdolaşıq kodları deşifrə etməyə çalışdıqları elektron dekoderlər.
Sonra kalkulyatorlar və kompüterlər idi.
Həyatın indiki mərhələsində telefonlar və planşetlər elektronika ilə əlaqələndirilir. Sabah cihazlarımızın inkişafı necə olacaq, yalnız təxmin edə bilərik. Lakin alimlər hamımızı təəccübləndirmək və həyatı bir az daha maraqlı və asanlaşdırmaq üçün gecə-gündüz çalışırlar.
