第二章 电气工程发展简史
2 电气工程概论_第二章_电机电器及其控制技术
牵引电 动机
电传动内燃机车动力关系示意图
电气工程专业导论
20
GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
三、电机的应用领域（续）
3、交通运输业
内燃机—电力 推进：
3）船舶
舰船内燃机—电力推进感应电动机
电气工程专业导论 21
GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
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第二章 电机电器及其控制技术
一．电机的作用与发展简史 二．电机的分类与结构 三．电机的应用领域 四．电动机的选用与运行控制 五．电机学的研究内容 六．电器的发展历史 七．电器的分类 八．高压电器 九．低压电器
电气工程专业导论 1
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三、电机的应用领域（续）
3、交通运输业
6）磁悬浮列 车驱动
图2-25
电气工程专业导论
25
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三、电机的应用领域（续）
3、交通运输业
7）直线电动 机轮轨车辆
电气工程专业导论
26
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一、电机的作用与发展简史
电机的作用
电能的生产、 传输和分配
发电机 变压器
……
驱动各种机 械和装备
电动机 机床 水泵 ……
控制电机
阀门控制 火炮控制 计算机 ……
电气工程专业导论
2
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电气工程简史
浅谈电气工程简史论文摘要：梳理了电气工程技术从古代电磁学理论的建立到新技术革命时期电气工程技术的进步这样一个发展脉络，介绍了电气学科的形成与发展，并分析了电气工程技术的发展趋势。
论文关键词：电气工程技术；电气学科；发展史1中国古代的电磁学在古代中国，大约在春秋末期(约前四五世纪)成书的《管子·地数管》、战国时期的《鬼谷子》、战国末期的《吕氏春秋》等，都曾记述了天然磁石及其吸铁现象，记述了世界上最古老的指南针“司南”。
汉代王充在其著作《论衡》中对世界上最古老的指南针“司南”作了进一步详细的记述，他写道：“司南之杓，投之以地，其柢指南。
”汉代初期，已有玳瑁、玻珀经摩擦吸引轻小物体的记载。
晋代张华(232-300)曾发现用梳子梳理头发和解脱丝绸毛制衣服时的起电现象，他看到静电火花，听到放电的噼啪声。
中国宋代静磁学取得当时世界上的最好成就。
沈括(1033—1097)和寇宗爽都讲到了人工磁化材料的方法，即将铁针与磁石摩擦即可获得磁性。
沈括在《梦溪笔谈》(卷廿四)中写道：“方家以磁石摩铁峰，则能指南，然常微偏东，不全南也。
”这是世界上最早的关于地磁偏角的文字记载。
对世界文明有重要影响的指南针是中国古代人的发明。
沈括指出了4种指南针的安放办法，即水浮水、指甲法、碗唇法、丝悬法。
中国还是最早将指南针用于航海的国家。
南宋后，罗盘在航海中普遍使用，约12世纪末13世纪初中国指南针由海路传入阿拉伯，又由阿拉伯传到欧洲。
2西方世界的电磁学发展静电和静磁现象很早就被人类发现，由于摩擦起电现象，英文中“电”的语源来自希腊文“琥珀”一词。
远在公元前2750年，古埃及人就已经知道发电鱼（electric fish）会发出电击。
这些鱼被称为“尼罗河的雷使者”，是所有其它鱼的保护者。
大约两千五百年之后，希腊人、罗马人，阿拉伯自然学者和阿拉伯医学者，才又出现关于发电鱼的记载。
古代罗马医生Scribonius Largus也在他的大作《Compositiones Medicae》中，建议患有像痛风或头疼一类病痛的病人，去触摸电鳐，也许强力的电击会治愈他们的疾病。
谈电气工程技术发展史和发展趋势
谈电气工程技术发展史和发展趋势概要：21世纪的电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为。
电气工程的发展程度直接体现了国家的科技进步水平，因此，电气工程的教育和科研在发达国家大学中始终占据重要地位。
一、电气工程技术的发展史电气工程（Electrical Engineering）是现代科技领域核心学科之一，传统的电气工程定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和。
1.电磁学理论的建立及通讯技术的发展大自然中的雷电使人类对电有了最早、最朴素的认识，天然磁石吸铁是人类对磁现象的最早观察，然而，人类对电磁现象的研究始于16世纪的英国，1663年德国科学家盖利克发明了摩擦起电的仪器，1729年英国科学家发现电荷可以通过金属传导等等，这是人类对电的早期实验，之后又出现了一系列具有里程碑意义的发现与发明。
任何科学发明与发现都是许许多多的科学家不懈努力的成果，德国物理学家欧姆、高斯、赫兹，美国物理学家亨利，俄国物理学家楞次等等都为电磁理论的形成作出过贡献。
电磁理论的建立为无线电通信揭示的发展奠定了基础，19世纪通信技术取得了突破性成果，先后发明了有线电报、有线电话和无线通信。
2.电工技术的初期发展人类社会发展历程中经历了三次工业革命，对人类的进步起到了巨大的作用。
第一次工业革命从18世纪中叶到19世纪中叶，以瓦特发明的蒸汽机为标志，以机械化为特征，中心在英国；第二次工业革命从19世纪后半期到20世纪中叶，以工业生产电气化为主要标志，其成果是电力、钢铁、化工“三大技术”与汽车、飞机和无线电通信“三大文明”，其中心在美国和德国；第三次工业革命从20世纪中叶到21世纪初，以社会生产、生活信息化为特点，又叫新技术革命。
第二次工业革命就是从电工技术初创和应用开始的。
3. 新技术革命对电气工程技术的推动20世纪中叶开始的第三次技术革命又称为新技术革命，以核能、宇航和电子计算机这三大技术为主要标志。
这个时期的主要理论是信息论、系统论和控制论，这三大理论的创立为通信工程技术和现代科学技术的研究提供了全新的科学方法。
第二章 电气工程发展简史ppt课件
精选
1
NORTH UNIVERSITY OF CHINA
电气科学与工程的发展简史
时间
典型事件及意义
代表人物
公元前七 世纪
公元前二 世纪
1600年
发现磁石 静电吸引
管子(中国) thale(泰勒斯 希 腊)
西汉初年
《论磁石》论述磁并导 William Gilbert(吉尔伯特) 入“电”electric
NORTH UNIVERSITY OF CHINA
第2章 电气科学与工程的发展简史
这个过程大致可分为三个阶段。 第一阶段，从公元前大约7世纪至公元16世纪上半 叶，在长达两千余年的岁月里，人类对电、磁现 象的认识十分缓慢，一直停留在单纯地观察记录 的水平上。 第二阶段，自16世纪下半叶英国女王的侍医官吉 尔伯特开始，人们对电磁现象进行了探讨，并作 了一些定性的归纳和总结。这一阶段大约持续了 二百年。 第三阶段，从18世纪的卡文迪许、库仑开始，人 们对电磁现象的研究进入了用科学方法定量研究、 总结归纳从而得出规律的阶段。
1745年
莱顿瓶电容器的原形， Pieter van
存贮电
musschenbrock
(穆欣布罗克 荷兰莱顿)
Ewald Georg Von Kleit
(克莱斯特 德国)
精选
2
NORTH UNIVERSITY OF CHINA
电气科学与工程的发展简史
吉尔伯特和他的著作《论磁石》
精选
3
NORTH UNIVERSITY OF CHINA
法拉第与最早的发电机——法拉第盘
精选
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电气科学与工程的发展简史
电气科学与工程的发展简史
电气科学与工程的发展简史一、电气科学的萌芽与理论形成人类最初是从自然界的雷电现象和天然磁石中开始注意电磁现象的士希腊和中国的古代文献都记载了琥珀摩擦后吸引细微物体和天然磁石吸铁的现象。
公元前1100—前771 年，中国的青铜器上就出现了篆文的"电"字。
战国时期，出现了用磁石指示方向的仪器——司南，成为中国古代四大发明之一。
公元1世纪王充所著《论衡》一书中，记载了"顿牟授芥，磁石引针"的现象（顿牟∶琥珀，摄∶吸引，芥∶很轻的植物籽），最早把静电现象和磁现象相并列。
《论衡》中还对司南的形状和用法做了明确的记录，图1-1是后人根据书中的描述复制的司南模型。
到了宋代，用磁铁制成的指南针已经得到广泛应用。
司南近代电磁学的研究，可以认为开始于英国的W.吉尔伯特（William Gilbert 1544—1603）。
1600年，他用拉丁文发表了《论磁石》（De Magnete，英语译为 On the Magnet）一书（如图1-2 所示），系统地讨论了地球的磁性，认为地球是个大磁石，还提出可以用磁倾角判断地球上各处的纬度。
现代英语中Electricity（电）这个字就是他根据"琥珀"的希腊文字（ηλekrpop）和拉丁文字（electrum）创造的。
吉尔伯特的实验和研究发展了有关电的知识。
在他之前，人们对电的认识基本上停留在希腊哲学家泰勒斯所描述的琥珀经座擦会产生电的水平上。
吉尔伯特设计制作了一台验电器，由一个尖顶支撑一根能够灵活转动的指针。
他把钻石、宝石、玻璃、水晶、硫黄、树脂等各种物体摩擦后靠近指针，看指针是否被吸引向这些物体。
通过这样的实验，他得出结论;琥珀的性质是许多其他物质共有的。
他把这些物质称为"带电体"，而血把金属物质列为"非带电体。
他当时还没有认识到，金属在摩擦时也会产生电荷，只不过因为是导体，静电荷会瞬间流失。
电气工程及其自动化专业的产生及发展历程
电气工程及其自动化专业的产生及发展历程一、引言电气工程及其自动化专业，本专业前身电机系建立于1952年，是中国高校中建立最早的电机系之一。
其支撑学科为电气工程一级学科，具有博士学位授予权，并设有博士后流动站；下设四个二级学科：电机与电器、电力系统及其自动化、电力电子与电力传动和电工理论与新技术，其中电机与电器学科为国家重点学科。
半个世纪以来，电气工程及其自动化专业为中国经济建设和科技进步作出了重要贡献。
本专业毕业生中有以李长春为代表的各级领导者、以饶芳权和封锡盛院士为代表的学者、以耿昭杰为代表的企业家以及一批国民经济各领域的骨干。
截止2008年，已培养出本科生9950人，硕士生1460人，博士生230人，博士后28人。
目前全日制在校生规模为1500人，其中本科生1000人，研究生500人。
专业建立以来，承担并完成了大量科研和工程项目，科研能力和学术水平居国内高校前列。
在高环境电机与电器、电动汽车技术、电力系统稳定性分析和电网调度、电能品质控制、特种电源和电力传动等领域的研究达到国际先进水平。
二、电气工程及其自动化的发展历史希腊学者米利都是最早对电有认识的人，他观察用布摩擦琥珀后，会吸引如羽毛等轻小的东西。
但是最早对静电有系统和科学的研究则是从17世纪开始的。
17世纪的英国医生吉尔伯特所著的书中，对“电”进行了最早的论述，英语“E-lectric”一词即起源于希腊语“Electrica”和拉丁语“Electrum”。
随后，英国人格雷发现了电的导体和绝缘体。
法国人杜菲在众多实验中发现，几乎所有物质都可以摩擦生电，并且他更仔细地发现，所产生的电有两种，带有异种电者会相互吸引，带有同种电者会相互排斥。
18世纪美国人富兰克林用“风筝实验”证明了电的存在。
19世纪上半叶，安培安培发现电流的磁效应、法拉第发现电磁感应定律。
19世纪下半叶，电磁理论集大成者麦克斯韦尔的理论为电气工程奠定了基础。
19世纪末到20世纪初，西方国家的大学陆续设置了电气工程专业。
电气工程及其自动化专业的产生及发展历程
早期的电气工程实践
静电和电弧研究
17世纪和18世纪，科学家们开始 对静电和电弧现象进行实验研究 ，为后来的电气工程发展奠定了 基础。
发电机的发明
19世纪中叶，随着发电机的发明 ，电力开始被广泛应用，推动了 电气工程的快速发展。
电气工程理论的建立
电工学基本理论的建立
麦克斯韦尔在19世纪建立了完整的电工学基本理论，为后来的电气工程发展提供了重要的理论支持。
电路理论和电磁场理论的发展
电路理论和电磁场理论的发展为电气工程提供了重要的理论基础和技术支撑。
自动化概念的初步形成
自动化技术的起源
20世纪初，随着工业生产的发展， 自动化技术开始萌芽，出现了机械自 动化和水力自动化等早期自动化技术 。
自动化技术的初步应用
在第二次世界大战期间，自动化技术 得到了广泛应用，为战争的胜利发挥 了重要作用。战后，自动化技术得到 了快速发展和广泛应用。
电气工程及其自动化专业的 产生及发展历程
汇报人： 日期:
目录
• 电气工程及其自动化专业的起 源
• 电气工程及其自动化专业的发 展阶段
• 电气工程及其自动化专业的应 用领域
目录
• 电气工程及其自动化专业的挑 战与机遇
• 未来展望：电气工程及其自动 化专业的未来发展趋势
01
电气工程及其自动化专业的起 源
行业发展趋势与机遇
新能源与可持续发展
01
随着全球对环保和可持续发展的重视，新能源领域发展迅速，
为电气工程及其自动化专业提供了广阔的发展空间。
智能化与自动化
02
工业4.0、智能制造等趋势推动电气工程及其自动化专业的智能
化和自动化发展。
跨界合作与融合
电气工程及其自动化专业的产生及发展历程
电气工程及其自动化专业的产生及发展历程一、产生1. 电气工程及其自动化专业的产生可追溯至19世纪中叶。
2. 工业革命的兴起，对电气工程的需求迅速增加，促进了电气工程及其自动化专业的产生。
3. 电气工程专业最早起源于电气技术的研究与应用，随着电力系统、电子技术和自动化技术的不断发展，电气工程专业逐渐成为一门独立的学科。
二、发展历程1. 20世纪初，电气工程及其自动化专业开始逐渐走向专业化，学科体系日益完善。
2. 电气工程专业的发展经历了电力系统、电子技术、电力电子技术等阶段，逐步形成了完整的学科体系和专业方向。
3. 随着自动化技术的不断发展，电气工程与自动化专业逐渐融合，形成了电气工程及其自动化专业，涵盖了电力系统、控制科学与工程、电子信息工程、计算机科学与技术等多个学科领域。
4. 当前，电气工程及其自动化专业已经成为工程技术领域中的重要学科，广泛应用于电力、通信、控制、计算机、信息等领域。
三、个人观点1. 电气工程及其自动化专业的产生与发展，是工业化和信息化进程的必然产物，反映了人类对科技发展的不懈追求。
2. 作为一名电气工程及自动化专业的学习者，我深刻感受到这一学科的重要性和前沿性，希望通过自己的努力，为相关领域的发展贡献自己的一份力量。
总结回顾1. 电气工程及其自动化专业的产生源远流长，经历了漫长的发展历程。
2. 作为一门重要的工程技术学科，电气工程及其自动化专业在我国的科技发展和工业化进程中发挥着重要作用。
3. 未来，随着科技的不断进步，电气工程及其自动化专业将迎来更广阔的发展空间，为人类社会的进步和发展做出新的贡献。
通过对电气工程及其自动化专业的产生及发展历程的研究与探讨，我们不仅可以更深入地了解这一学科的演变过程，也能更好地认识到其在现代社会中的重要作用。
希望我们能够在这一领域中不断创新与进步，为人类社会的发展贡献自己的力量。
电气工程及其自动化专业的产生及发展历程随着人类的进步和科技的发展，电气工程及其自动化专业已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
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电气工程导论
13
电气科学与工程的发展简史 皮 克 斯 发 明 的 直 流 发 电 机
电气工程导论
14
电气科学与工程的发展简史
雅可比发明的世界上第一台电动机模型（左） 与实用电动机（右，复制品）
电气工程导论
15
电气科学与工程的发展简史
西门子与他的自激式发电机
电气工程导论
16
电气科学与工程的发展简史
Benjamim Franktin (夫兰 克林 美国)
1754年 避雷针
Procopius Dirisch (狄维施)
1785年 库仑定律—电磁学进 Charles Auguste de
入科学行列
Coulom
(库仑 法国)
电气工程导论
5
电气科学与工程的发展简史
库仑定律
库仑和他发明的扭力天平
电气工程导论
6
电气科学与工程的发展简史
时间 1799年
典型事件及意义
发明电池 提供较长时间的电流
代表人物
Alessandro Graf Volta (伏特 意大利)
1820年
电流的磁效应（电产生磁）Hans Chanstan
安培分子电流说
Oersted (奥斯特)
毕奥-பைடு நூலகம்伐尔定律
Andre Marie
Ampere(安培)
主要标志：电力、钢铁、化工；汽车、飞机、通讯
电气工程导论
20
应 用：电气工程、电子信息、通信、自动 控制 化工、钢铁等领域
第三次技术革命（始于20世纪中叶）
基 础：电子技术、信息理论、系统理论、控制理论 主要标志：原子能利用、电子管、半导体、集成电路
应 用：电气工程、电子信息、通信、自动控制、 计算机技术、家用电器、医疗设备、化工 等领域。
林陆军大学学习，毕业后到兵厂
工作，斯28岁提升为柏林炮厂厂
长。31岁时和机械师哈尔克在柏
林郊区创设了西门子—哈尔斯克
电报机制造厂。
电气工程导论
22
• 1879年10月，美国发明家爱迪生（Thomas Alva Edison， 1847~1931）发明了电灯。
• 1882年，爱迪生建成世界上第一座较正规的发电厂，装有6台直 流发电机，共900马力（1马力=0.735kW，），通过110V电缆 供电，最大送电距离1.6km，供6200盏白炽灯照明用，完成了初 步的电力工业技术体系。
时间
1832年
1834年 1866年
典型事件及意义
代表人物
第一台实用的直流发电机 Hippolyte Pixii （皮克斯，法国）
第一台实用的电动机 第一台自激式发电机
Moritz Hermann Von Jaccobi (雅可比，德籍俄国)
Ernst Werner Von Siemens (西门子，德国)
贮电
(穆欣布罗克 荷兰莱顿)
Ewald Georg Von Kleit
(克莱斯特 德国)
电气工程导论
2
电气科学与工程的发展简史
吉尔伯特和他的著作《论磁石》
电气工程导论
3
电气科学与工程的发展简史
带有莱顿瓶的起电机
电气工程导论
4
电气科学与工程的发展简史
时间
典型事件及意义
代表人物
1747年 电荷守恒定律
1834年 楞次定律
代表人物
Georg Simon ohm(欧 姆) Michael Faraday (法拉第 英国)
楞次
电气工程导论
10
电气科学与工程的发展简史
欧姆定律
欧姆与他的实验装置
电气工程导论
11
电气科学与工程的发展简史
法拉第电磁感应定律
法拉第与最早的发电机——法拉第盘
电气工程导论
12
电气科学与工程的发展简史
第2章 电气科学与工程的发展简史
这个过程大致可分为三个阶段。 第一阶段，从公元前大约7世纪至公元16世纪上半叶， 在长达两千余年的岁月里，人类对电、磁现象的认识 十分缓慢，一直停留在单纯地观察记录的水平上。 第二阶段，自16世纪下半叶英国女王的侍医官吉尔伯 特开始，人们对电磁现象进行了探讨，并作了一些定 性的归纳和总结。这一阶段大约持续了二百年。 第三阶段，从18世纪的卡文迪许、库仑开始，人们对 电磁现象的研究进入了用科学方法定量研究、总结归 纳从而得出规律的阶段。
电气工程导论
1
电气科学与工程的发展简史
时间
典型事件及意义
代表人物
公元前七世 发现磁石 纪
管子(中国) thale(泰勒斯 希腊)
公元前二世 静电吸引 纪
西汉初年
1600年
《论磁石》论述磁并导入 William Gilbert(吉尔伯特) “电”electric
1745年
莱顿瓶电容器的原形，存 Pieter van musschenbrock
电气工程导论
21
3.1.2 电工技术的初期发展
•
1831年，法拉第发现电磁感应原理，奠定了发电机的理论基础。
科学的发现，引起了技术的发明。
• 1866年，德国物理学家西门子发明了励磁电机，并预见：电力技 术很有发展前途，它将会开创一个新纪元。
西门子生于汉诺威的累尔特。
18岁入普鲁士炮兵服役，后进柏
Jean-Baptute Biot,Felix
Savart
(毕奥，萨伐尔)
电气工程导论
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电气科学与工程的发展简史
伏特与伏打电池
电气工程导论
8
电气科学与工程的发展简史
安培定律
安培与他的实验装置
电气工程导论
9
电气科学与工程的发展简史
时间
典型事件及意义
1826年 欧姆定律
1831年 电磁感应现象 （磁产生电）
时间
典型事件及意义
1873年
1879年
麦克斯韦方程组 建立了电磁学理论， 预言了电磁波
电灯泡的发明
1896年
光速公式
代表人物
Maxwell(麦克斯韦，英国)
Edison
(爱迪生 美国) Hendrik Anoen Lorentz (洛仑兹)
电气工程导论
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电气科学与工程的发展简史
麦克斯韦方程
麦克斯韦与他所著的《电磁通论》
电气工程导论
18
电气科学与工程的发展简史
电弧灯（左）与爱迪生发明的白炽灯
电气工程导论
19
3.1 电工技术的初期发展
3.1.1 人类近代的技术革命
第一次技术革命（始于18世纪下半叶）
基 础：牛顿力学 主要标志：蒸汽机 应 用：机器制造、采矿、铁路、冶金、纺织
第二次技术革命（始于19世纪下半叶）
基 础：电磁学原理、电路原理、化工原理、力学等
• 爱迪生曾说：“天才是99％的汗水，加上1％的灵感。”
• 1892年，爱迪生创立通用电气公司。
• 爱迪生象征着美国由穷变富的理想，爱迪生的一生，是美国从落
后农业国向工业国过渡、从全盘照搬欧洲技术到建立美国自己的
技术体系的时代。