Trumpa elektrotechnikos mokslo raida
5 (100%) 1 vote

Trumpa elektrotechnikos mokslo raida

ELEKTROS GRANDINIŲ TEORIJOS PAGRINDAI

Trumpa elektrotechnikos mokslo raida

REFERATAS

Inžinerijos fakulteto



Elektrotechnika yra mokslas, tiriantis elektromagnetinius procesus ir jų praktinį panaudojimą. Ji išsirutuliojo iš fizikos dalies, kurioje nagrinėjami elektros ir magnetizmo reiškiniai. Kaip atskiras mokslas elektrotechnika pradėjo formuotis maždaug prieš šimtą metų.

Elektriniai ir magnetiniai reiškiniai pastebėti gana seniai. Laikoma, kad stambesnį žingsnį tyrinėjant šiuos reiškinius pirmasis padarė anglų gydytojas ir fizikas V. Gilbertas (W. Gilbert, 1544–1603). Jis pirmas pavartojo terminą „elektra“. XVIII amžiuje M. Lomonosovas (M. Ломаносов, 1711–1765) ir B. Franklinas (B. Franklin, 1706–1790) tyrinėjo žaibą, o Š. Kulonas (Ch. Coulomb, 1736—1806) paskelbė taškinių elektros krūvių sąveikos dėsnį, dabar vadinamą jo vardu. Ypač „derlingas“ buvo XIX amžius. Svarbiausi šio laikotarpio darbai ir atradimai pateikti lentelėje.

1 l e n t e 1 ė. Svarbiausi fizikos (elektros ir magnetizmo) ir elektrotechnikos darbai ir atradimai XIX amžiuje

Metai Autorius Turinys

1800 A. Volta (A. Voltd) Voltos elementas

1802 V. Petrovas (B. Пempoв) Elektros lankas

1820 H. Erstedas (H. Oersted) Elektros srovės ir magneto sąveika

1826 A. Amperas (A. Ampere) Elektrodinamikos elementai

1827 G. Omas (G. Ohm) Omo dėsnis

1831 M. Faradėjus (M. Faraday) Elektromagnetinės indukcijos reiškinys. Transformatorius

1842 D. Džaulis (J. Joule), E. Lencas (Э. Лenц) Džaulio ir Lenco dėsnis

1845 G. Kirchhofas (G. Kirchhoff) Kirchhofo dėsniai

1873 D. Maksvelis (Maxwell) Elektromagnetinio lauko teorija

1886 N. Tesla (N. Tesla) ir G. Feraris (G. Ferrari) Sukamasis magnetinis laukas

1891 M. Dolyva – Dobrovolskis Trifazės sistemos

1893 Č. Steinmecas (Ch. Steinmefz) Simbolinis metodasDaug pasiekta ir XX amžiuje. Buvo patobulinti arba sukurti nauji grandinių analizės ir sintezės metodai. Penktajame XX amžiaus dešimtmetyje šiems uždaviniams spręsti pradėtos naudoti skaičiavimo mašinos.

Teorinė elektrotechnika, kaip taikomasis mokslas, nagrinėja pačius bendriausius elektromagnetinių procesų analizės ir sintezės metodus, taikomus įvairiose elektrotechnikos šakose (elektros mašinose, elektros pavarose ir t. t), ir kuriais remiasi atitinkamos specialios elektrotechniškos disciplinos. Todėl teorinė elektrotechnika yra atskirų elektrotechnikos mokslo šakų bazinė disciplina. Ji susideda iš dviejų glaudžiai susįjusių dalių – grandinių ir elektromagnetinio lauko teorijos. Grandinių teorijoje daugiausia dėmesio skiriama integra– linėms proceso charakteristikoms – srovei, įtampai, magnetiniam srautui ir kt. Elektromagnetinio lauko teorijoje procesus stengiamasi apibūdinti kiekviename tiriamosios erdvės taške, naudojantis diferencialinėmis charakteristikomis – elektrinio ir magnetinio lauko stipriu, srovės tankiu ir pan.

Lietuvoje Elektrotechnikos katedra įsteigta 1922 m. Lietuvos universitete (1930 m. jis pavadintas Vytauto Didžiojo universitetu). Pirmuoju jos vedėju buvo docentas (vėliau ekstraordinarinis profesorius) Jeronimas Šliogeris. Jis ir skaitė kursą, kuriame buvo nagrinėjami teoriniai elektrotechnikos klausimai.

Elektrotechnikos literatūros lietuvių kalba leidimo pradžia reikia laikyti 1925 metus, kuomet buvo išleistos J. Šliogerio „Elektrotechnikos paskaitos“.Vėliau, 1931 metais, išėjo to paties autoriaus „Elektrotechnika (Kintamoji srovė)“. Pokario laikotarpiu buvo išleisti R. Krivicko ir A. Jočio «Grandinių teorijos pagrindai» (1980 m.), skirti radiotechninių specialybių studentams. Elektrotechniškųjų specialybių studentams buvo išversti L. Neimano ir P. Kalantarovo „Teoriniai elektrotechnikos pagrindai“ (1961–1963 m.).

Elektrinis laukas

Elektrotechnikos įrenginiuose sukuriamas elektromagnetinis laukas. Visapusiška tokių įrenginių darbo analizė gali būti atlikta tik elektromagnetinio lauko teorijos metodais.

Elektromasnetinį lauką sudaro du vienas su kitu susiję laukai – elektrinis ir magnetinis. Jų glaudų ryšį rodo tai, kad magnetinį lauką sukuria judantys elektros krūviai ir kintantis elektrinis laukas, o elektrinį lauką – ne tik elektros krūviai, bet ir kintantis magnetinis laukas.

Nors šie laukai tarpusavyje glaudžiai susiję, tam tikromis sąlygomis tam tikroje erdvės dalyje gali būti stebimas tik elektrinis arba tik magnetinis laukas. Pavyzdžiui, nejudantys elektros krūviai sukuria tik elektrinį lauką, o apie nejudančius nuolatinius magnetus pastebimas tik magnetinis laukas. Pagaliau, jei kurioje nors erdvės dalyje kartu egzistuoja nekintantys elektrinis ir magnetinis laukai jie yra nepriklausomi. Tuomet tuos laukus galima nagrinėti atskirai.

Elektrinio lauko stipris. Judantį elektros krūvį veikia elektrinis ir magnetinis laukas, o nejudantį – tik elektrinis. Vadinasi, norėdami sužinoti ar kuriame nors erdvės taške yra elektrinis laukas, ten turime patalpinti nejudantį elektros krūvį. Jei tą krūvį veikia jėga – tiriamajame taške elektrinis laukas
egzistuoja .

Elektriniame lauke esantį krūvį veikianti jėga priklauso nuo krūvio didumo ir lauko stiprio. Elektrinio lauko stipris apibūdinamas elektrinio lauko stiprio vektoriumi . Jei bet kuriame lauko taške esantį taškinį teigiamą krūvį Q veikiajėga F, tai elektrinio lauko stiprį E tame taške galime apskaičiuoti šitaip:

1)

Vadinasi, elektrinio lauko stipris yra vektorius, apibūdinantis lauką tam tikrame jo taške krūvį veikiančios jėgos požiūriu. Jis lygus jėgai, kuria laukas veikia tame taške esantį taškinį vienetinį krūvį.

Lauko stiprio vektoriaus kryptis sutampa su teigiamąjį krūvį veikiančios jėgos F kryptimi.Elektrinio lauko stiprio vienetas yra voltas metrui (V/m).

Grafiškai elektrinį lauką galima pavaizduoti elektrinio lauko stiprio linijomis

( linijomis). Šios linijos braižomos taip, kad bet kurio jų taško liestinė sutaptų su

elektrinio lauko stiprio vektoriumi tame taške. Taigi linija rodo elektrinio lauko stiprio vektoriaus kryptį kiekviename taške, per kurį ji eina. Tam, kad grafiškai būtų galima apibūdinti ne tik lauko kryptį, bet ir jo stiprį linijos braižomos taip, kad jų tankis būtų proporcingas elektrinio lauko stipriui.

Šiuo metu Jūs matote 30% šio straipsnio.
Matomi 874 žodžiai iš 2892 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.