Электротехника по. Электротехника: от истоков до современных технологий

Что такое электротехника и как она развивалась. Какие ключевые изобретения определили эту область. Чем занимаются современные инженеры-электрики. Каковы перспективы развития электротехники в будущем.

История возникновения и развития электротехники

Электротехника как отдельная инженерная дисциплина сформировалась во второй половине 19 века. Однако интерес к электрическим явлениям возник гораздо раньше:

• В 17 веке европейские ученые начали систематически изучать электричество и магнетизм
• В 18-19 веках были открыты основные законы электромагнетизма
• В 1820-х годах появились первые электрические устройства — гальванометр, электромагнит
• В 1830-х был изобретен электрический телеграф — первое практическое применение электричества

Ключевыми фигурами, заложившими научный фундамент электротехники, стали:

• Майкл Фарадей — открыл электромагнитную индукцию
• Джеймс Максвелл — создал теорию электромагнитного поля
• Генрих Герц — экспериментально подтвердил существование электромагнитных волн

Настоящий прорыв в практическом применении электричества произошел в 1870-80-х годах благодаря изобретениям:

• Телефона (А.Г. Белл, 1876 г.)
• Электрической лампочки (Т.А. Эдисон, 1879 г.)
• Электрического генератора и двигателя (1870-80-е гг.)

Эти изобретения положили начало массовому внедрению электричества в промышленность и быт, что потребовало подготовки специалистов нового профиля — инженеров-электриков.

Основные направления и области применения электротехники

Современная электротехника охватывает широкий спектр технологий, связанных с генерацией, передачей и использованием электрической энергии. Основными направлениями являются:

• Производство и распределение электроэнергии
• Электрические машины (генераторы, двигатели, трансформаторы)
• Системы электропривода
• Электрическое освещение
• Электротранспорт
• Электротермия и электрохимия
• Электроника и микроэлектроника
• Автоматика и системы управления
• Измерительная техника

Электротехнические устройства и системы применяются практически во всех отраслях экономики:

• Энергетика
• Промышленность
• Транспорт
• Связь
• Строительство
• Сельское хозяйство
• Медицина
• Бытовая техника

Ключевые компоненты и устройства в электротехнике

Современные электротехнические системы строятся на основе ряда базовых компонентов:

• Проводники и изоляторы
• Резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности
• Трансформаторы
• Электромеханические преобразователи (двигатели, генераторы)
• Коммутационные устройства (выключатели, реле)
• Полупроводниковые приборы (диоды, транзисторы, тиристоры)
• Интегральные микросхемы
• Датчики и измерительные приборы

Из этих компонентов собираются более сложные устройства и системы:

• Источники питания
• Усилители
• Выпрямители и инверторы
• Электроприводы
• Системы автоматического управления
• Измерительные комплексы

Основные разделы электротехники как науки

Электротехника включает в себя следующие основные теоретические и прикладные дисциплины:

• Теоретические основы электротехники
• Электрические машины
• Электроэнергетика и электроснабжение
• Электропривод и автоматика
• Электротехнические материалы
• Электрические и электронные аппараты
• Электрические измерения
• Электроника и микропроцессорная техника
• Электробезопасность

Эти дисциплины составляют ядро подготовки инженеров-электриков в вузах. На их основе формируются более узкие специализации.

Чем занимаются современные инженеры-электрики

Основными направлениями деятельности инженеров-электриков являются:

• Проектирование электротехнических устройств и систем
• Разработка новых технологий и оборудования
• Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования
• Диагностика и ремонт электротехнических систем
• Проведение электрических измерений и испытаний
• Расчет и оптимизация режимов работы электрооборудования
• Разработка систем управления электроприводами
• Проектирование систем электроснабжения
• Энергоаудит и повышение энергоэффективности

Для успешной работы инженеру-электрику необходимы следующие ключевые навыки и знания:

• Глубокое понимание теории электричества и магнетизма
• Знание принципов работы электрических машин и аппаратов
• Владение методами электрических измерений
• Умение читать и составлять электрические схемы
• Навыки работы с САПР для проектирования
• Знание нормативных документов и стандартов
• Владение методами математического моделирования
• Базовые знания в области электроники и микропроцессорной техники

Перспективные направления развития электротехники

Электротехника продолжает активно развиваться. Наиболее перспективными направлениями исследований и разработок являются:

• Повышение энергоэффективности электрооборудования
• Развитие технологий «умных сетей» (Smart Grid)
• Совершенствование систем накопления электроэнергии
• Разработка новых типов электрических машин
• Создание высокотемпературных сверхпроводящих устройств
• Развитие силовой электроники на основе новых материалов
• Внедрение цифровых технологий управления в электроэнергетике
• Разработка электроприводов для электромобилей
• Совершенствование систем электромагнитной совместимости

Эти направления во многом определяют будущее развитие электротехники как науки и отрасли промышленности.

Электротехника и электроника: в чем разница?

Электроника исторически выделилась из электротехники как самостоятельное направление. Основные отличия:

• Электротехника имеет дело преимущественно с силовым оборудованием и системами электроснабжения
• Электроника занимается устройствами обработки информации на основе полупроводниковых приборов
• В электротехнике используются в основном переменные токи промышленной частоты
• В электронике применяются слабые токи и сигналы различной формы
• Электротехника оперирует большими мощностями (от сотен ватт до мегаватт)
• Электронные устройства обычно маломощны (от микроватт до десятков ватт)

Однако граница между этими областями постепенно размывается. Современные электротехнические системы широко используют электронные компоненты для управления и регулирования.

Роль электротехники в современном мире

Электротехника играет ключевую роль в развитии современной цивилизации:

• Обеспечивает производство и распределение электроэнергии
• Является основой для развития промышленности
• Обеспечивает работу транспортных систем
• Лежит в основе современных средств связи
• Позволяет автоматизировать производственные процессы
• Обеспечивает функционирование бытовой техники
• Применяется в медицинском оборудовании
• Используется в системах безопасности

Без достижений электротехники было бы невозможно современное качество жизни. Электрификация стала одним из важнейших факторов технического прогресса в 20 веке.

Экологические аспекты электротехники

Развитие электротехники связано с рядом экологических проблем:

• Загрязнение окружающей среды при производстве электроэнергии
• Электромагнитное загрязнение от линий электропередач
• Утилизация отработавшего электрооборудования
• Воздействие на климат из-за выбросов парниковых газов

Для решения этих проблем развиваются следующие направления:

• Повышение энергоэффективности оборудования
• Развитие возобновляемых источников энергии
• Внедрение технологий «умных сетей»
• Разработка экологичных изоляционных материалов
• Совершенствование систем утилизации

Экологические аспекты становятся все более важными при разработке новых электротехнических устройств и систем.

Типовой комплект учебного оборудования «Электротехника и основы электроники», исполнение стендовое компьютерное минимодульное, ЭТиОЭ-СКМ

Техническое описание

 

Габариты 1730х1340х650 мм

Масса, не более 60 кг

Напряжение электропитания                  220 В

Частота питающего напряжения         50 Гц

Потребляемая мощность, не более     300 ВА

 

Комплектность

• Модули: питания; мультиметров; измерительный; генератора постоянного тока; функционального генератора; однофазного трансформатора; трехфазного напряжения; двигателя постоянного тока; измерителя мощности; ввода/вывода.
• Наборное поле с измерительными приборами.
• Комплект лабораторных минимодулей.
• Цифровой фототахометр.
• Электромашинный агрегат.
• Персональный компьютер.
• Лабораторный стол.
• Компьютерный стол.
• Комплект соединительных проводов и кабелей.
• Техническое описание лабораторного стенда.
• Методические указания к проведению лабораторных работ.

 

По желанию заказчика стенд может быть укомплектован двухканальным осциллографом*

 

Лабораторные работы

Раздел «Электрические цепи»

1. Электроизмерительные приборы и измерения.

2. Простейшие линейные электрические цепи постоянного тока.

3. Разветвленная линейная электрическая цепь постоянного тока.

4. Нелинейная цепь постоянного тока с последовательным соединением элементов.

5. Разветвленная нелинейная электрическая цепь постоянного тока.

6. Сложная линейная цепь постоянного тока.

7. Экспериментальное определение параметров элементов цепей переменного тока.

8. Электрическая цепь переменного тока с последовательным соединением элементов.

9. Электрическая цепь переменного тока с параллельным соединением элементов.

10. Трехфазная электрическая цепь при соединении потребителей по схеме «звезда».

11. Трехфазная электрическая цепь при соединении потребителей по схеме «треугольник».

12. Нелинейная цепь переменного тока.

Раздел «Электромеханика»

1. Однофазный трансформатор.

2. Управление трехфазным асинхронным двигателем.

3. Испытание двигателя постоянного тока.

4. Испытание генератора постоянного тока.

Раздел «Основы электроники»

1. Исследование диодов.

2. Исследование биполярного транзистора.

3. Исследование усилительного каскада на биполярном транзисторе.

4. Исследование работы биполярного транзистора в ключевом режиме при различных видах нагрузки.

5. Исследование полевого транзистора.

6. Исследование усилительного каскада на полевом транзисторе.

7. Исследование работы полевого транзистора в ключевом режиме при различных видах нагрузки.

8. Исследование тиристоров.

9. Исследование самовосстанавливающегося предохранителя.

10. Исследование инвертирующего и неинвертирующего усилителя.

11. Исследование интегратора и активного фильтра.

12. Исследование компараторов.

13. Исследование мультивибраторов.

14. Исследование цифровых интегральных микросхем.

15. Исследование однополупериодного неуправляемого выпрямителя.

16. Исследование однополупериодного управляемого выпрямителя.

17. Исследование однофазной мостовой схемы выпрямления.

18. Исследование трехфазных схем выпрямления.

19. Исследование сглаживающих фильтров.

20. Исследование параметрического стабилизатора напряжения.

21. Исследование понижающего преобразователя постоянного напряжения.

 

 

Лабораторный стенд обеспечивает проведение лабораторно-практических работ по следующим разделам: «Электрические цепи постоянного и переменного тока», «Трехфазные цепи», «Трансформаторы и электрические цепи», «Основы электроники».

* Цена стенда указана без учета цены осциллографа

 

Наша компания готова предложить своим клиентам, произвести и поставить учебные Электротехника. Электроника. Электромеханика. Электрооборудование для ВПО, СПО, НПО.
Мы предлагаем Вашему вниманию стенд, стоимость комплекта 336600 руб. Стоимость указана актуальная и действует на 1 квартал 2021 года.
Мы готовы как к осуществлению поставки оборудования, так и к полному формированию проекта, подготовке всей необходимой документации и укомплектованию лабораторию «под ключ». Наша компания на практике подтверждает свою мобильность и надежность. Качество учебных и лабораторных стендов находится на высоком уровне, вся продукция проходит ОТК. Оборудование производится в нужные для Вас сроки и по доступной цене.

Нашими клиентами уже стали сотни университетов, техникумов, колледжей и училищ по всей России и странам ближнего зарубежья.

Надеемся на плодотворное сотрудничество!

Курсы профессиональной переподготовки по программе Электротехника по всей России

org/BreadcrumbList»>
• Главная
• Профессиональная переподготовка
• Энергетика
• Электротехника

Рассчитать стоимость

Количество человек

1-4

5-9

более 10

Введите номер телефона

Я принимаю условия пользовательского соглашения и даю согласие на обработку персональных данных

Рассчитать

Статьи, документы

Электротехника, 502 часа

ООО «Академия Современных Технологий» приглашает специалистов на курсы по электротехнике. Обучение дистанционное и проводится в удобное время, поэтому слушатели могут пройти курс недорого, без отрыва от работы и с сохранением заработной платы.

Программа обучения 

Формат

Проводим по профилю «Электротехника» дистанционное обучение на образовательном портале АСТ. Теоретические и практические дисциплины слушатели изучают в личном кабинете, а затем сдают итоговое тестирование.

Учебно-методический комплекс будет доступен в личном кабинете по всей России через 2–3 дня после оплаты услуг. Заниматься можно в удобное время — доступ круглосуточный.

Для подготовки достаточно ПК или мобильного устройства с подключением к интернету, а также стандартных приложений для чтения файлов. Если вы не сможете войти в личный кабинет или открыть лекцию, напишите в чат персональному куратору. Он поможет решить технические сложности и организационные вопросы во время обучения по электротехнике в АСТ.

Лекций, презентаций и профильной литературы, которые мы предоставляем, достаточно для освоения профессии. покупать дополнительную литературу или искать материал в интернете не нужно.

Преимущества дистанционного обучения

Изучая электротехнику дистанционно, вы можете не посещать очные лекции в академии и заниматься в удобное время без привязки к месту. К другим преимуществам можно отнести:

• начало занятий без набора группы;
• экономию — такой курс стоит недорого;
• отсутствие вступительных экзаменов для зачисления;
• диплом по электротехнике в короткий срок — в учебном плане только профильные темы.

Учебно-методический комплекс в личном кабинете останется доступен в течение года — даже после окончания профпереподготовки вы сможете повторить изученный материал.

Сроки

Мы обучаем слушателей дистанционных курсов по электротехнике по нескольким видам программ. Выбрав типовую программу, вы завершите обучение за 3 месяца — средний объем материала в учебном плане составляет 512 часов. Заниматься нужно по 6–8 часов каждый день. Корректировать программу нельзя — она составлена по ФГОС.

Чтобы завершить обучение в другие сроки, выбирайте персональный учебный план. Заказать такую программу можно недорого еще до заключения договора.

В персональной программе менеджеры могут:

• сократить или продлить срок обучения;
• добавить часы на изучение отдельных тем;
• дополнить учебный план нужными дисциплинами.

Приобретаемые навыки и знания

В программу курса «Электротехника» включены следующие темы:

• основы работы с чертежами и схемами;
• нормы охраны труда и промышленной безопасности;
• техпроцесс производства тепловой и электроэнергии;
• правила предотвращения несчастных случаев на предприятиях;
• методика обеспечения цехов необходимым методическим материалом;
• правила работы на предприятии в соответствии с техническими условиями;
• способы использования средств индивидуальной и коллективной защиты;
• особенности эксплуатации и обслуживания электротехнического оборудования;
• порядок разработки схем и инструкций по эксплуатации электротехнических сооружений.

Во время профпереподготовки по электротехнике слушатели также осваивают практические навыки — планируют работу персонала, составляют отчеты, разрабатывают регламенты и так далее.

Выдаваемые документы

Завершив курс, слушатели получают диплом установленного образца о профессиональной переподготовке по электротехнике. Документы выдаем по результатам итогового тестирования. При необходимости результат можно пересдать — это бесплатно. Перед выдачей каждый диплом проверяют методисты учебного центра, чтобы убедиться, что он соответствует ФЗ №273.

Забрать диплом можно в офисе учебного центра, кроме того, мы оформляем доставку:

• «Почтой России» — бесплатно;
• курьером — по тарифу выбранной компании.

Сроки доставки зависят от выбранного способа и города, в котором вы живете. Чтобы вам не пришлось ждать доставку оригинала, мы пришлем скан по электронной почте сразу после переподготовки.

Трудоустройство

С дипломом по электротехнике вы сможете устроиться на должность инженера-энергетика на ГЭС, ТЭС, ТЭЦ и другие предприятия, которые отвечают за энергетику в городе. Сразу после профпереподготовки вы сможете претендовать на рядовую должность, но по мере накопления опыта вы сможете продвигаться по карьерной лестнице и дорасти до ведущего инженера или начальника отдела.

Условия зачисления

Образование

Пройти обучение по электротехнике в ООО «АСТ» могут работники с высшим или средним профессиональным образованием — по профстандарту. Требований к стажу не предъявляем.

Необходимые документы

Мы не проводим вступительные экзамены для зачисления на курсы. Вам достаточно подготовить сканы или фотографии:

• паспорта;
• диплома об образовании.

Документы нужно отправить менеджеру по электронной почте. Мы поможем заполнить заявление  на обучение по электротехнике и подготовим договор для зачисления.

Стоимость профессиональной переподготовки по электротехнике по всей России

Цену курса рассчитаем персонально после согласования требований к учебному плану. На стоимость влияют:

• срок обучения;
• тип учебного плана;
• количество слушателей от организации.

Изучать электротехнику дистанционно недорого, при этомы вы можете отправить учиться группу сотрудников и получить скидку от 10% на обучение. Чтобы получить скидку, подавайте заявления от трех и более специалистов сразу.

Позвоните по телефону для бесплатной консультации. Рассчитайте точную стоимость курса «Электротехника» с помощью онлайн-калькулятора.

Смотреть все

Отзывы наших клиентов

Смотреть все

Оставить отзыв

Не нашли ответ на свой вопрос?

Мы свяжемся с вами в ближайшее время и ответим на все интересующие вопросы.

Задать вопрос

Что такое электротехника? | Live Science

Когда вы совершаете покупку по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот как это работает.

Электротехника включает в себя работу над электронными схемами. (Изображение предоставлено: milosljubicic | Shutterstock )

Электротехника — одна из новейших отраслей машиностроения, возникшая в конце 19 века. Это отрасль техники, которая занимается технологией электричества. Инженеры-электрики работают над широким спектром компонентов, устройств и систем, от крошечных микросхем до огромных генераторов электростанций.

Ранние эксперименты с электричеством включали примитивные батареи и статические заряды. Однако фактическое проектирование, строительство и производство полезных устройств и систем началось с реализации закона индукции Майкла Фарадея, который, по сути, гласит, что напряжение в цепи пропорционально скорости изменения магнитного поля в цепи. Этот закон распространяется на основные принципы работы электрогенератора, электродвигателя и трансформатора. Наступление современной эпохи отмечено введением электричества в дома, предприятия и промышленность, и все это стало возможным благодаря инженерам-электрикам.

Среди наиболее выдающихся пионеров электротехники Томас Эдисон (электрическая лампочка), Джордж Вестингауз (переменный ток), Никола Тесла (асинхронный двигатель), Гульельмо Маркони (радио) и Фило Т. Фарнсворт (телевидение). Эти новаторы превратили идеи и концепции электричества в практические устройства и системы, которые открыли современную эпоху.

С самого начала область электротехники выросла и разветвилась на ряд специализированных категорий, включая системы производства и передачи электроэнергии, двигатели, батареи и системы управления. Электротехника также включает электронику, которая сама разветвляется на еще большее количество подкатегорий, таких как радиочастотные (РЧ) системы, телекоммуникации, дистанционное зондирование, обработка сигналов, цифровые схемы, контрольно-измерительные приборы, аудио-, видео- и оптоэлектроника.

Область электроники родилась с изобретением вакуумной лампы с термоэмиссионным вентилем и диодом в 1904 году Джоном Амброузом Флемингом. Вакуумная лампа в основном действует как усилитель тока, выдавая кратный входному току. Он был основой всей электроники, включая радиоприемники, телевидение и радары, до середины 20-го века. Он был в значительной степени вытеснен транзистором, который был разработан в 1947 году в Bell Laboratories компании AT&T Уильямом Шокли, Джоном Бардином и Уолтером Браттейном, за что они получили 1956 Нобелевская премия по физике.

Чем занимается инженер-электрик?

«Инженеры-электрики проектируют, разрабатывают, тестируют и контролируют производство электрического оборудования, такого как электродвигатели, радары и навигационные системы, системы связи и оборудование для производства электроэнергии, — говорится в Бюро статистики труда США. «Инженеры-электронщики проектируют и разрабатывают электронные оборудования, такого как системы вещания и связи — от портативных музыкальных плееров до систем глобального позиционирования (GPS)».

Если это практическое устройство реального мира, которое производит, проводит или использует электричество, по всей вероятности, оно было разработано инженером-электриком. Кроме того, инженеры могут проводить или составлять спецификации для разрушающих или неразрушающих испытаний производительности, надежности и долговечности устройств и компонентов.

Современные инженеры-электрики проектируют электрические устройства и системы с использованием основных компонентов, таких как проводники, катушки, магниты, батареи, переключатели, резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, диоды и транзисторы. Почти все электрические и электронные устройства, от генераторов на электростанции до микропроцессоров в вашем телефоне, используют эти несколько основных компонентов.

Важные навыки, необходимые в области электротехники, включают глубокое понимание теории электричества и электроники, математики и материалов. Эти знания позволяют инженерам проектировать схемы для выполнения определенных функций и удовлетворения требований безопасности, надежности и энергоэффективности, а также предсказывать, как они будут себя вести, до того, как будет реализован проект аппаратного обеспечения. Однако иногда схемы создаются на «макетах» или прототипах печатных плат, изготовленных на станках с числовым программным управлением (ЧПУ) для тестирования перед запуском в производство.

Инженеры-электрики все больше полагаются на системы автоматизированного проектирования (САПР) для создания схем и компоновки цепей. Они также используют компьютеры для моделирования работы электрических устройств и систем. Компьютерное моделирование можно использовать для моделирования национальной энергосистемы или микропроцессора; поэтому для инженеров-электриков необходимо знание компьютеров. В дополнение к ускорению процесса составления схем, макетов печатных плат (PCB) и чертежей электрических и электронных устройств, CAD-системы позволяют быстро и легко модифицировать проекты и быстро создавать прототипы с использованием станков с ЧПУ. Полный список необходимых навыков и умений для инженеров-электриков и электронщиков можно найти на MyMajors.com.

Вакансии и заработная плата в области электротехники

Инженеры-электрики и электронщики работают в основном в научно-исследовательских и опытно-конструкторских отраслях, фирмах, предоставляющих инженерные услуги, на производстве и в федеральном правительстве, согласно BLS. Как правило, они работают в помещении, в офисах, но им, возможно, придется посетить объекты, чтобы увидеть проблему или часть сложного оборудования, сообщает BLS.

Производственные отрасли, в которых работают инженеры-электрики, включают автомобильную, морскую, железнодорожную, аэрокосмическую, оборонную, бытовую электронику, коммерческое строительство, освещение, компьютеры и компоненты, телекоммуникации и управление дорожным движением. Государственные учреждения, в которых работают инженеры-электрики, включают транспортные департаменты, национальные лаборатории и вооруженные силы.

Для большинства вакансий в области электротехники требуется как минимум степень бакалавра инженерных наук. Многие работодатели, особенно те, которые предлагают инженерно-консультационные услуги, также требуют государственной сертификации профессионального инженера. Кроме того, многие работодатели требуют сертификации Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) или Института инженерии и технологий (IET). Для продвижения по службе часто требуется степень магистра, а постоянное образование и обучение необходимы, чтобы идти в ногу с достижениями в области технологий, испытательного оборудования, компьютерного оборудования и программного обеспечения, а также государственных постановлений.

По данным Salary.com, по состоянию на июль 2014 года диапазон заработной платы только что получившего диплом инженера-электрика со степенью бакалавра составляет от 55 570 до 73 908 долларов. Диапазон для инженера среднего звена со степенью магистра и опытом работы от 5 до 10 лет составляет от 74 007 до 108 640 долларов США, а диапазон для старшего инженера со степенью магистра или доктора наук и опытом работы более 15 лет составляет от 97 434 до 138 296 долларов США. Многие опытные инженеры с учеными степенями выдвигаются на руководящие должности или открывают собственный бизнес, где они могут зарабатывать еще больше.

Будущее электротехники

Ожидается, что число инженеров-электриков и электронщиков вырастет на 4% до 2022 года благодаря «универсальности этих специалистов в разработке и применении новейших технологий», говорится в сообщении BLS.

Применение этих новых технологий включает изучение красных электрических вспышек, называемых спрайтами, которые парят над некоторыми грозами. Виктор Пасько, инженер-электрик из Университета штата Пенсильвания, и его коллеги разработали модель того, как странная молния развивается и исчезает.

Другой инженер-электрик, Андреа Алу, из Техасского университета в Остине, изучает звуковые волны и разработала одностороннюю звуковую машину. «Я могу слушать вас, но вы не можете обнаружить меня в ответ, вы не можете услышать мое присутствие», — сказал Алу LiveScience в статье 2014 года.

А Мишель Махарбиз, инженер-электрик из Калифорнийского университета в Беркли, изучает способы беспроводной связи с мозгом.

BLS заявляет: «Быстрые темпы технологических инноваций и разработок, вероятно, вызовут спрос на инженеров-электриков и электронщиков, занимающихся исследованиями и разработками, в области, в которой потребуется инженерный опыт для разработки распределительных систем, связанных с новыми технологиями».

Дополнительные ресурсы

• IET: Стать инженером
• TopUniversities.com: Рейтинг инженеров
• Профессиональная организация женщин-инженеров

Джим Лукас — автор статей для Live Science. Он охватывает физику, астрономию и инженерное дело. Джим окончил Университет штата Миссури, где получил степень бакалавра наук в области физики, а также астрономию и техническое письмо. После окончания университета он работал в Лос-Аламосской национальной лаборатории системным администратором, техническим писателем-редактором и специалистом по ядерной безопасности. Помимо написания статей, он редактирует статьи в научных журналах по различным тематическим направлениям.

Электротехника и электроника | Типы и факты

ЛЭП

Смотреть все СМИ

Ключевые люди:

Ванневар Буш Никола Тесла Чарльз Протеус Стейнмец Реджинальд Обри Фессенден Эдвин Х. Армстронг

Похожие темы:

электроника инженерия авионика электронная система

Просмотреть весь соответствующий контент →

Самые популярные вопросы

Что такое электротехника и электроника?

Электротехника и электроника — это отрасль техники, связанная с практическим применением электричества во всех его формах. Электроника — это отрасль электротехники, которая занимается использованием электромагнитного спектра и применением таких электронных устройств, как интегральные схемы и транзисторы.

Когда электротехника стала дисциплиной?

Можно сказать, что электротехника возникла как дисциплина в 1864 году, когда шотландский физик Джеймс Клерк Максвелл обобщил основные законы электричества в математической форме и показал, что излучение электромагнитной энергии распространяется в пространстве со скоростью света.

Каким было первое практическое применение электротехники?

Первым практическим применением электротехники был телеграф, изобретенный Сэмюэлем Ф.Б. Морзе в 1837 году.

Какие исследования проводятся в области электротехники и электроники?

Исследовательские функции электротехники и электронной техники включают фундаментальные исследования в области физики и других наук, прикладные исследования, проектирование устройств, оборудования и систем для производства, полевые испытания, установление стандартов контроля качества, надзор за изготовлением и производством тестирование и инженерный менеджмент.

Сводка

Прочтите краткий обзор этой темы

Электротехника и электроника , отрасль техники, связанная с практическим применением электричества во всех его формах, включая электронику. Электроника — это отрасль электротехники, связанная с использованием электромагнитного спектра и применением таких электронных устройств, как интегральные схемы и транзисторы.

В инженерной практике различие между электротехникой и электроникой обычно основано на сравнительной силе используемых электрических токов. В этом смысле электротехника является отраслью, изучающей «сильный ток», то есть электрические световые и энергетические системы и аппараты, тогда как электронная техника имеет дело с такими «слаботочными» приложениями, как телефонная и радиосвязь, компьютеры, радиолокация и автоматика. Системы контроля.

С техническим прогрессом различие между полями стало менее резким. Например, при высоковольтной передаче электроэнергии используются большие массивы электронных устройств для преобразования тока линии электропередач с уровнями мощности в десятки мегаватт. Более того, при регулировании и управлении объединенными энергетическими системами электронные компьютеры используются для расчета требований гораздо быстрее и точнее, чем это возможно с помощью ручных методов.

Дональд Г. Финк

История

Электрические явления привлекли внимание европейских мыслителей еще в XVII веке. Наиболее примечательные пионеры включают Людвига Вильгельма Гилберта и Георга Симона Ома из Германии, Ганса Христиана Эрстеда из Дании, Андре-Мари Ампера из Франции, Алессандро Вольта из Италии, Джозефа Генри из США и Майкла Фарадея из Англии. Можно сказать, что электротехника возникла как дисциплина в 1864 году, когда шотландский физик Джеймс Клерк Максвелл обобщил основные законы электричества в математической форме и показал, что излучение электромагнитной энергии распространяется в пространстве со скоростью света. Таким образом, было показано, что сам свет представляет собой электромагнитную волну, и Максвелл предсказал, что такие волны могут быть созданы искусственно. В 1887 году немецкий физик Генрих Герц осуществил предсказание Максвелла, экспериментально получив радиоволны.

Первым практическим применением электричества был телеграф, изобретенный Сэмюэлем Ф.Б. Морзе в 1837 году. Потребность в инженерах-электриках не ощущалась примерно 40 лет спустя, после изобретения телефона (1876 г.) Александром Грэмом Беллом и лампы накаливания (1878 г.) Томасом А. Эдисоном. Эти устройства и первая центральная электростанция Эдисона в Нью-Йорке (1882 г.) создали большой спрос на людей, обученных работе с электричеством.

Открытие термоэлектронной эмиссии, или «эффекта Эдисона», протекания тока через вакуум одной из его ламп, было первым наблюдением тока в космосе. Хендрик Антон Лоренц из Нидерландов постулировал электронную теорию электрического заряда в 189 г.2, а в 1897 г. Дж.Дж. Томсон из Англии показал, что термоэлектронная эмиссия действительно вызывается отрицательно заряженными частицами (электронами). Это привело к работам Гульельмо Маркони из Италии, Ли де Фореста из США и многих других, которые заложили основы радиотехники. В 1930 году термин электроника был введен для обозначения радио и промышленных применений электронных ламп. С 1947 года, когда транзистор был изобретен Джоном Бардином, Уолтером Х. Браттейном и Уильямом Б. Шокли, в электронной технике доминировали применения таких твердотельных электронных устройств, как транзистор, полупроводниковый диод и интегральная схема. .

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Джон Д. Райдер Дональд Г. Финк Редакторы Британской энциклопедии

Функции в области электротехники и электроники

Исследования

Функции, выполняемые инженерами-электриками и электронщиками, включают (1) фундаментальные исследования в области физики, других наук и прикладной математики с целью расширения знаний, применимых в области электроники, (2) прикладные исследования, основанные на результатах фундаментальных исследований и направленные при открытии новых приложений и принципов работы, (3) разработке новых материалов, устройств, узлов и систем, подходящих для существующих или предлагаемых продуктовых линеек, (4) проектировании устройств, оборудования и систем для производства, (5) полевых тестирование оборудования и систем, (6) установление стандартов контроля качества, которые должны соблюдаться при производстве, (7) надзор за производством и производственными испытаниями, (8) послепроизводственная оценка производительности, технического обслуживания и ремонта и (9)) инженерный менеджмент или направление исследований, разработок, проектирования, производства, маркетинга и продаж.

Консалтинг

Быстрое распространение новых открытий, продуктов и рынков в электротехнической и электронной промышленности усложнило для рабочих в этой области поддержание диапазона навыков, необходимых для управления их деятельностью. Инженеры-консультанты, специализирующиеся в новых областях, нанимаются для изучения и рекомендации вариантов действий.

Образовательный фон, необходимый для этих функций, как правило, самый высокий в области фундаментальных и прикладных исследований. В большинстве крупных лабораторий для выполнения руководящих должностей требуется докторская степень в области естественных или технических наук. Для большинства должностей в области дизайна, разработки продуктов и надзора за производством и контролем качества требуется степень магистра. В высокотехнологичных отраслях, типичных для современной электроники, инженерное образование не ниже уровня бакалавра требуется для оценки конкурентных факторов в области инженерии продаж для руководства маркетинговой стратегией.

Отрасли электротехники и электронной техники

Крупнейшая из специализированных отраслей электротехники, связанная с электронно-вычислительными машинами, появилась во время Второй мировой войны. Область информатики и инженерии привлекла представителей нескольких дисциплин, не связанных с электроникой, в частности, логиков, лингвистов и прикладных математиков.

Еще одна очень большая область связана с электрическим светом и энергией и их приложениями. Специальности в этой области включают проектирование, производство и использование турбин, генераторов, линий электропередач, трансформаторов, двигателей, систем освещения и бытовой техники.

Третьей важной областью является коммуникация, которая включает не только телефонию, но и спутниковую связь, а также передачу голоса и данных с помощью лазерных сигналов через оптоволоконные сети. Передача цифровых данных между компьютерами, соединенными проводными, микроволновыми и спутниковыми цепями, в настоящее время является крупным предприятием, которое установило прочную связь между компьютерами и специалистами по связи.

Узнайте о научных принципах работы «умных повязок», которые могут обнаруживать пролежни по мере их образования

Посмотреть все видео к этой статье

Применение электричества и электроники в других областях науки расширилось после Второй мировой войны. Среди представленных наук — медицина, биология, океанография, геонауки, ядерная наука, лазерная физика, акустика и ультразвук, акустика. Теоретические специальности в области электроники включают теорию цепей, теорию информации, распространение радиоволн и теорию микроволнового излучения.

Еще одна важная специальность касается усовершенствований материалов и компонентов, используемых в электротехнике и электронике, таких как проводящие, магнитные и изоляционные материалы, а также полупроводники, используемые в твердотельных устройствах. Одним из наиболее активных направлений является разработка новых электронных устройств, особенно интегральных схем, используемых в компьютерах и других цифровых системах.

Разработка электронных систем — оборудования для потребителей, такого как радиоприемники, телевизоры, стереоаппаратура, видеоигры и домашние компьютеры — занимает большое количество инженеров.