Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
TOЭ (электротехника).doc
Скачиваний:
134
Добавлен:
15.03.2015
Размер:
2.33 Mб
Скачать

Министерство образования Республики Беларусь

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра “Электротехника и электроника”

Теоретические основы электротехники

Учебное пособие

для студентов электротехнических специальностей

М и н с к 2 0 0 3

Т1. Введение

1.Общие сведения о дисциплине

Электротехникой в широком смысле слова называется обширная область практиче­ского применения электромагнитных явлений. Широкое и разнообраз­ное использование электрической энергии объясняется тем, что она имеет ог­ромное преимущество перед дру­гими формами энергии. Электрическая энергия сравнительно просто получается из других форм энергии, передается на любые расстояния и легко преобразуется в другие формы энер­гии. Она может сущест­вовать в самых различных количествах и использоваться достаточно экономно. Только на базе электричества оказалось возможным широкое развитие новей­ших научно-технических направлений в радиоэлектронике, в технике связи, в области компью­терных технологий. Трудно представить жизнь современного человека без использования электрической энергии.

Теоретические основы электротехники (ТОЭ) – теоретический курс, в ко­тором в обобщенной форме рассматриваются теория и методы расчета разно­образных электромаг­нитных явлений. Курс ТОЭ занимает основное место среди общетехнических дисциплин, определяющих теоретический уровень профессиональной подготовки инженеров-электри­ков, является теоретической базой для последующего изучения специальных дисциплин. При изложении курса ТОЭ предполагается знание студентами курса физики, в частности, таких ее разделов, как электричество и магнетизм, а также курса высшей математики, в част­ности, таких ее разделов, как теория матриц, дифференциальные уравне­ния и методы их ре­шения (особенно численные), теория функций комплексного переменного, преобразование Фурье-Лапласа, теория поля. При изучении курса ТОЭ предполагается широкое применение современных компьютерных техно­логий.

Электротехники, как научное направление, сформировалось сравни­тельно недавно, хотя первые сведения об электрических и магнитных явлениях дошли до нас из глубокой древности. Слово «электричество» произошло от греческого названия янтаря – электрон. Еще в древности было известно свой­ство натертого янтаря притягивать легкие предметы. Слово «магнит» про­изошло от имени пастуха Магниса, которое упоминается в древне-рим­ской фи­лософии Плиния. Магнис обнаружил, что железный наконечник его посоха прили­пает к неведомым камням.

Однако настоящее рождение электротехники произошло только в ХIХ веке. Ниже приводятся основные (этапные) вехи развития теоретической элек­тротехники.

1747 – 1753 гг. Франклин создает теорию жидкого электричества. Введе­ние в науку понятий батарея, конденсатор, проводник, заряд, разряд, обмотка. Изобретен молниеотвод.

1785 г. Кулон устанавливает взаимодействие электрических зарядов.

1800 г. Вольт создает первую батарею постоянного тока – вольтов столб.

1820 г. Эрстед устанавливает связь между электрическими и магнитными явлениями. Ампер вводит понятия силы тока и формулирует свои законы.

1831 г. Фарадей открывает явление электромагнитной индукции – одно из величай­ших открытий в области электротехники.

1873 г. Максвелл создает теорию электромагнитного поля – электродина­мику, которая практически в неизменном виде применяется до настоящего вре­мени.

1889 г. Герц открывает явление излучения радиоволн.

1891 г. Доливо-Добровольский создает трехфазную систему переменного тока для энергетики.

1912 г. Штейнметц разрабатывает комплексный метод расчета цепей переменного тока.

1800 – 1880 гг. – период формирования теории цепей постоянного тока.

1880 – 1915 гг. – период формирования теории цепей переменного тока и теории элек­тромагнитного поля.

Курс ТОЭ как самостоятельная учебная дисциплина сформировался в пе­риод 1900 – 1915 гг.

Исторически на территории бывшего СССР сложились две научные электротехни­ческие школы: одна в Москве на базе МЭИ, ее основоположником был К.А. Круг, а вторая – в Ленинграде на базе ЛЭТИ и ЛПИ, ее основополож­ником был В.Ф. Минкевич. Творческое соперничество двух научных школ спо­собствовало успешному развитию теоретических ос­нов электротехники.

В соответствии с учебным планом курс ТОЭ студентами специальности Т01.01.01 «Электроэнергетика» изучается на втором курсе на протяжении 3-го и 4-го учебных семест­ров в объеме 252 часов аудиторных занятий. Структура занятий и форма отчетности приве­дены в таблице.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]