ТЕМА 1

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

Введение Основные электрические величины Электрическая цепь и ее элементы Схема замещения электрической цепи Активные элементы 1.3.2. Пассивные элементы 1.4. Законы электрических цепей

Введение

Электротехника – область науки и техники, связанная с применением электрических и магнитных явлений для практических целей.

Электрические и магнитные явления были предметом наблюдений, а затем изучения и применения с древнейших времен (электризация трением, грозовые разряды, отклонение магнитной стрелки).

Первое обстоятельное научное сочинение о магнитных и электрических явлениях, положившее начало исследованиям в области электричества и магнетизма, написано врачом английской королевы Елизаветы Уильямом Гильбертом (1540-1603) в 1600 г.

В 18-м веке были изучены основные явления электростатики – извлечение трением и накопление статического электричества, его измерение (Рихман), разделение на положительные и отрицательные заряды (Франклин), изучение атмосферного электричества (Ломоносов, Рихман, Франклин), открытие явления электростатической индукции (Эпинус), закон взаимодействия электрически заряженных тел (французский военный инженер Шарль Огюст Кулон, 1785 г.).

В 19-м веке были изучены фундаментальные электрические и магнитные явления.

Итальянский врач Луиджи Гальвани в 1791 г. открыл физиологическое действие тока – животное электричество.

В 1800 г. французский физик Алессандро Вольта создал первый искусственный генератор электрического тока – «вольтов столб» (серебряно-цинковый гальванический элемент).

После известия о гальвани-вольтовских опытах в 1803 г. русским физиком Василием Владимировичем Петровым была написана первая монография о новом источнике электричества, создана самая мощная по тем временам батарея из 2100 медно-цинковых элементов и проведены с ней опыты. В результате этих опытов (короткое замыкание батареи) была открыта электрическая дуга.

Эрстед в 1820 г. открыл явление электромагнетизма. Он обнаружил вокруг проволоки с током магнитное поле, действующее на ток.

В 1826г. Ампер издает основы электродинамики – учения о движении и взаимодействии электрических зарядов «теория электродинамических явлений».

Фарадей в 1831 г. сформулировал закон электромагнитной индукции.

Устанавливаются фундаментальные законы теории электрических и магнитных цепей – закон Ома (1827 г.), Кирхгофа (1847 г.).

Максвеллу принадлежит создание теории электромагнитного поля («Трактат об электричестве и магнетизме», 1873 г.).

В 1886-1889 гг. Герцу и в 1895 г. Попову принадлежит открытие и изучение явления распространения электромагнитных волн.

Изучение электрических и магнитных явлений создало теоретическую и практическую базу для овладения человечеством новым видом энергии – электрической.

1. Электрические и магнитные явления обусловлены существованием, движением и взаимодействием заряженных частиц и окружающих их электромагнитных полей (из которых состоят все тела в природе).

2. Заряженные частицы и окружающие их электромагнитные поля обладают энергией (электрической энергией).

3. Задача электротехники заключается в получении (высвобождении, выделении) электрической энергии, ее передаче и преобразовании в другие необходимые потребителю виды энергии.