《“电工学”简介、含义、起源、历史及发展.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《“电工学”简介、含义、起源、历史及发展.docx（7页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、电工电工指指研究电电磁领域域的客观观规律及及其应用用的科学学技术，以及电电力生产产和电工工制造两两大工业业生产体体系。电电工的发发展水平平是衡量量社会现现代化程程度的重重要标志志，是推推动社会会生产和和科学技技术发展展，促进进社会文文明的有有力杠杆杆。早在在18883年电电能开发发的萌芽芽时期，恩格斯斯就曾经经评价了了它的意意义：“这这实际上上是一次次巨大的的革命。蒸汽机机教我们们把热变变成机械械运动，而电的的利用将将为我们们开辟一一条道路路，使一一切形式式的能热、机械运运动、电电、磁、光互相转转化，并并在工业业中加以以利用。循环完完成了。德普勒勒的最新新发现，在于能能够把高高压电流流在能量量
2、损失较较小的情情况下通通过普通通电线输输送到迄迄今连想想也不敢敢想的远远距离，并在那那一端加加以利用用这这件事还还只是处处于萌芽芽状态，这这一发现现使工业业几乎彻彻底摆脱脱地方条条件所规规定的一一切界限限，并且且使极遥遥远的水水力的利利用成为为可能，如果在在最初它它只是对对城市有有利，那那末到最最后它终终将成为为消除城城乡对立立的最强强有力的的杠杆。”一个个世纪以以来人类类社会的的发展历历程，充充分说明明了这一一预见的的正确性性。电磁是是自然界界物质普普遍存在在的一种种基本物物理属性性。因此此，研究究电磁规规律及其其应用的的电工科科学技术术对物质质生产和和社会生生活的各各个方面面，包括括能源、
3、信息、材料等等现代社社会的支支柱都有有着深刻刻的影响响。电能能作为一一种二次次能源，它便于于与各种种一次能能源进行行转换，从多种种途径获获得来源源（如水水力发电电、火力发发电、核能发发电、太太阳能发发电等）；同时时又便于于转换为为其他能能量形式式以满足足社会生生产和生生活的种种种需要要（如电电动力、电热、电化学学能、电电光源等等）。与与其他能能源相比比，电能能在生产产、传送送、使用用中更易易于调控控。这一一系列优优点，使使电能成成为最理理想的二二次能源源，格外外受到人人们关注注。电能能的开发发及其广广泛应用用成为继继蒸汽机机的发明明之后，近代史史上第二二次技术术革命的的核心内内容。220世纪纪
4、出现的的大电力力系统构构成工业业社会传传输能量量的大动动脉，以以电磁为为载体的的信息与与控制系系统则组组成了现现代社会会的神经经网络。各种新新兴电工工材料的的开发、应用丰丰富了现现代材料料科学的的内容，它们既既得益于于电工的的发展，又为电电工的技技术进步步提供物物质条件件。电工科科学技术术的基础础理论的的成就极极大地丰丰富了人人类思维维的宝库库。物质质世界统统一性的的认识、近代物物理学的的诞生，以及系系统控制制论的发发展等，都直接接或间接接地受到到电工发发展的影影响。反反过来，各相邻邻学科的的成就也也不断促促进电工工向更高高的层次次发展。 电气化与与现代社社会能源源是人类类社会赖赖以生存存的最
5、基基本的物物质条件件之一。电能以以其独特特的优点点成为人人类开发发自然能能源的最最重要方方式，是是人类征征服自然然过程中中所取得得的具有有划时代代意义的的光辉成成就。自自19世世纪800年代开开始应用用电能以以来，几几乎所有有社会生生产的技技术部门门以及人人民生活活，都逐逐步转移移到这一一崭新的的技术基基础上，极大地地推动了了社会生生产力的的发展，改变了了人类的的社会生生活方式式，使220世纪纪以“电电世纪”载入史史册。电照照明是较较早开发发的电能能应用。它消除除了黑夜夜对人类类生活和和生产劳劳动的限限制，大大大延长长了人类类用于创创造财富富的劳动动时间，并且改改善了劳劳动生产产条件，丰富了了
6、人们的的生活。这为电电能的应应用奠定定了最广广泛的社社会基础础，成为为推动电电能生产产的强大大动力。电传动动是范围围最广、形式最最多的电电能应用用领域。电动机机是冶金金、机械械、化工工、纺织织、造纸纸、矿山山、建工工等一系系列工业业部门与与交通运运输以及及医疗电电器、家家用电器器的最重重要的动动力源。各种类类型的电电动机占占去全部部用电设设备总功功率的770左左右。电电传动在在效率、精度、操作、控制、节能、安全等等许多方方面都具具有无可可比拟的的优越性性，并且且在向着着机电一一体化以以及工业业机器人人等新技技术方向向发展，从根本本上改变变了199世纪以以蒸汽动动力为基基础的初初级工业业化的面面
7、貌。电电能转换换为热能能是电能能的另一一重要用用途。电电加热可可以直接接作用到到物体内内部，且且加热均均匀、热热效率高高、容易易控制。因此，电加热热在冶金金工业及及制造工工业中成成为重要要的加工工方式。电能在在化工领领域的应应用开辟辟了电化化学工业业体系，包括电电解工业业、电热热化学工工业，以以及等离离子体化化学、放放电化学学、界面面电化学学、电池池工业等等，推动动了化工工工业的的发展。电物理理装置的的研制成成为电能能应用的的新领域域。各种种能级和和不同用用途的加加速器、大功率率电脉冲冲装置、大功率率激光设设备、受受控核聚聚变装置置等所需需要的电电源技术术、磁体体技术、控制和和监测技技术等都都
8、促进了了电能的的利用和和电工的的发展。总之，随着科科学技术术的发展展，电的的应用不不仅影响响到社会会物质生生产的各各个侧面面，也越越来越广广地渗透透到人类类生活的的各个层层面(医医疗电器器的广泛泛应用和和家用电电器的普普及只是是人们熟熟知的两两个例证证)。 电气化化已在某某种程度度上成为为现代化化的同义义语，电电气化程程度已成成为衡量量社会物物质文明明发展水水平的重重要标志志。世界各各国都十十分重视视电能在在国民经经济中的的地位和和作用。近一个个世纪的的实践表表明，许许多工业业发达国国家的电电力生产产大约以以年平均均7的的速率增增长，超超前于国国民经济济的发展展速度，避免了了经济发发展受电电能
9、短缺缺的限制制。例如如，1995019880年330年间间，美国国实际国国民经济济生产总总值年平平均增长长率为33.4，而电电能生产产量年平平均增长长率为66.266，两两者之比比即电力力弹性系系数为11.844；英国国、法国国、苏联联等国家家的电力力弹性系系数也在在1.228与11.977之间。19337年世世界发电电量为4455.8亿千千瓦时，19550年995899亿千瓦瓦时，119800年约为为824400亿亿千瓦时时，19988年年已达到到 111万亿千千瓦时。50年年来增长长了2440倍，大大超超过其他他经济部部门的增增长速度度。中国国19449119911年间，电力工工业发展展也
10、极为为迅速。年发电电量19949年年为433.1亿亿千瓦时时，居世世界第225位，而19991年年已增至至67550亿千千瓦时，跃升为为世界第第4位。据数十十个国家家的统计计，各国国人均年年产值的的增长与与人均年年耗电量量的增长长呈线性性关系。电能消消费的单单位指标标如单位位国民生生产总值值、单位位国民收收入和单单位人口口的电能能消费也也都呈增增长的趋趋势。例例如，11920019970年年期间美美国的人人均用电电量由5540千千瓦时增增加到779500千瓦时时，年增增长率约约为5.56；19989年年达到1134550 千千瓦时。50年年代以前前发达国国家的电电能消耗耗量约占占能源消消耗总量
11、量的4，19985年年已占330以以上，预预测20000年年将达到到4050。扩大大电能应应用是220世纪纪各国国国民经济济发展的的显著特特征。电电能已经经成为现现代化社社会须臾臾不可中中断的经经济命脉脉。社会会发展对对电能的的需求成成为电工工必将持持续发展展的巨大大动力。 大规模、多层次次的工程程系统电能能的生产产与应用用从诞生生之日起起就具有有鲜明的的系统性性，这是是由电能能的本质质决定的的。电能能以光速速传播，至今未未能实现现工业规规模储存存。因此此，电能能的生产产与消费费几乎是是在同一一瞬间内内完成，随发随随用，发发电、变电、输电、配电、用用电组成成了始终终处于连连续工作作的不可可分割
12、的的整体。各种电电工产品品归根到到底都要要纳入这这一整体体以发挥挥功效，经受检检验。随随着电能能需求的的增长，为充分分提高电电能利用用的效率率，发电电机组容容量及电电站规模模日益扩扩大(机机组容量量由200世纪220年代代的100万千瓦瓦左右扩扩大到770年代代的百万万千瓦；电站由由几十万万千瓦扩扩大到几几百万千千瓦)，输电电电压等级级日益提提高(由由20年年代的2220千千伏高压压，经过过3800、5000、7750千千伏的超超高压等等级到880年代代中出现现11550千伏伏的特高高压)，电力系系统的覆覆盖面积积日益拓拓广（由由万平方方公里扩扩展到110000多万平平方公里里）。为为了保证证
13、供电安安全，还还必须有有调度、通信、保护、远动等等一系列列服务于于电能生生产和供供应的信信息与控控制系统统。一个个世纪以以来，电电能生产产的规模模已经从从爱迪生生时代的的住户式式电站发发展到跨跨国界、跨洲际际的联合合电力系系统，成成为社会会物质生生产部门门中空间间跨度最最广、时时间协调调严格、层次分分工极复复杂的实实体系统统。电能的的开发和和分配，电力系系统的建建设和运运行，是是与宏观观经济规规划密切切联系的的，如能能源开发发的基本本方针，工业的的合理布布局，电电站和电电网的最最优规划划，电价价政策的的制定，电网的的经济调调度等。大型发发电站以以及水利利枢纽的的建设，还涉及及勘测、设计、施工、
14、运输、通信以以及生态态、环境境保护等等一系列列错综复复杂的关关系。在在电能生生产的内内部，必必须处理理集中开开发与分分散使用用以及电电能的连连续供应应与负荷荷的随机机变化的的矛盾。这涉及及水、热热、机、电等各各种综合合的动态态过程。这些都都说明，电工作作为先进进的生产产力，必必须作到到技术经经济和社社会效益益的统一一，局部部和整体体的统一一，目前前和长远远的统一一；必须须应用系系统工程程的观点点和方法法处理宏宏观乃至至微观的的各个层层次的问问题。这这就需要要从全局局的观点点出发，综合应应用现代代科学技技术，使使系统达达到最优优的规划划、设计计、装备备、实施施和运行行，电工工正是沿沿着这一一基本
15、方方向不断断前进的的。20世世纪出现现的大电电力系统统，是人人类工程程科学史史上最重重要的成成就之一一。到770年代代，世界界上已建建成好几几个总装装机容量量超过亿亿千瓦的的大型电电力系统统。其中中覆盖面面积最大大的达110000多万平平方公里里。每个个系统年年传输、分配的的电能都都超过万万亿千瓦瓦时，为为整个国国家甚至至整个大大陆数亿亿人民的的生产、生活和和其他活活动不间间断地供供应优质质电能。这种纵纵横千万万里、网网络结点点千百个个交织密密布的巨巨系统，有功潮潮流、无无功潮流流、高次次谐波、负序电电流等以以光速在在全系统统范围瞬瞬间传播播。它既既能输送送大量电电能，创创造巨大大财富，也可能
16、能在瞬间间造成重重大的灾灾难性事事故。为为保证如如此巨大大系统安安全、稳稳定、经经济地运运行，必必须采取取集中与与分散相相结合的的控制方方式，使使用高度度自动化化的装置置，广泛泛应用电电子计算算机以及及在线实实时遥测测和调控控，以完完成状态态监视、运行调调度、自自动保护护、事故故处理以以及计价价收费等等管理方方面的事事务。电电能传播播的高速速度要求求电力系系统必须须能以几几分之一一秒乃至至百分之之一秒的的快速响响应进行行优化自自动调控控，否则则，就会会造成难难以估量量的后果果。19977年年7月113日美美国纽约约市电力力系统因因雷击引引起全市市停电大大事故，前后延延续255小时，影响到到90
17、00万居民民的供电电，事故故所造成成的直接接和间接接损失达达3亿55千万美美元。事事故原因因是由于于保护装装置未能能及时正正确动作作，调度度中心掌掌握实时时信息不不足等，以致使使事故扩扩大，导导致系统统瓦解。正是电电力系统统安全、稳定运运行的重重大经济济意义和和社会影影响，使使得人们们在发展展电力系系统的整整个过程程中，对对于它的的自动化化程度，控制的的实时性性和响应应的灵敏敏度，以以及设备备和运行行的可靠靠性等，提出了了广泛而而高标准准的要求求。同其其他工程程系统相相比，可可以说电电力系统统是要求求极严的的优化受受控系统统。随着电电力系统统电压等等级的增增高、短短路电流流增大以以及社会会广泛
18、深深入的电电气化、自动化化，电磁磁兼容性性问题日日益突出出。例如如，机电电型继电电器约需需10-1瓦的的驱动力力，而集集成电路路所需的的驱动力力比它小小若干个个数量级级，因而而极小的的功率就就会引起起集成电电路扰动动，继而而可能导导致通信信、制导导、计算算机网络络等系统统的误动动或失效效，造成成重大损损失。必必须使电电工装置置、设备备及系统统在自身身所处的的电磁环环境中能能够满意意地行使使其功能能，既具具有抗干干扰性，同时还还不允许许对周围围环境引引入超过过限度的的电磁干干扰。电电磁干扰扰的范围围几乎包包括了从从直流到到吉赫频频段，如如谐波，电压突突变和失失压，频频率变动动等低频频扰动；雷电及
19、及开关操操作等微微秒级的的电磁暂暂态过程程；静电电放电；磁场扰扰动；高高频、甚甚高频的的电磁场场扰动等等，均需需针对不不同的干干扰源和和抗干扰扰对象制制定相应应的技术术措施和和管理对对策。面临临实现和和驾驭这这一全社社会规模模的电能能供需系系统，计计算机是是最有力力的工具具。它的的广泛应应用正深深刻改变变着电工工的面貌貌。许多多复杂的的基础性性课题如如静电场场、电磁磁场、温温度场、杂散损损耗、振振动噪声声、发热热通风、应力分分析等，都已经经有计算算机辅助助分析和和计算。在电力力系统中中，计算算机的应应用还在在改变电电力系统统二次回回路的概概念和功功能。应应用微机机可以全全面完成成参数巡巡回检测
20、测、数据据处理、越限警警报、制制表打印印、图像像显示等等。由单单元控制制级、集集中监控控级、中中央调度度级相配配合，组组成统一一控制的的大系统统，实现现调度自自动化、经济调调度、在在线监测测、安全全控制等等。电力力系统规规划设计计，方案案优化，可靠性性评估，潮流、稳稳定、短短路、过过电压等等电磁稳稳态与暂暂态运行行特性的的分析，都开发发了功能能齐全的的软件，并且建建立起电电力系统统运行数数据库。 电工制造造与电工工新技术术电工制造造业为电电能的生生产和消消费系统统提供物物质装备备。随着着各国对对电能需需求的不不断增加加，为满满足建设设大型电电站的需需要，通通过改进进发电机机的冷却却技术，采用新
21、新型绝缘缘材料、铁磁材材料，改改进结构构设计，使发电电机的单单机功率率增大、效率提提高、成成本降低低。最大大火力发发电机组组的功率率19226年为为1600兆瓦，到600年代已已成批生生产50006600兆兆瓦火电电机组，19773年第第一台113000兆瓦火火电机组组投入运运行。此此后，由由于受到到材料性性能以及及大型机机组在设设计制造造上的缺缺陷等因因素的限限制，投投运后事事故较多多，可用用率降低低，使大大型火电电机组的的发展趋趋势减缓缓。800年代，大约有有四分之之三的火火电设备备单机功功率稳定定在30007700兆兆瓦。水水力发电电机组的的最大功功率由119422年的1108兆兆瓦提高
22、高到19961年年的2330兆瓦瓦，19978年年7000兆瓦机机组投入入运行。核电机机组的功功率由119544年5兆兆瓦（第第一台工工业用试试验性机机组）提提高到880年代代的1330015000兆瓦瓦。随着大大型电站站以及跨跨地区、跨国际际大电网网的建设设，要求求提供超超高压、大容量量的输变变电设备备。继119522年制造造第一套套 3880千伏伏交流输输变电成成套设备备后，119655年制成成了7335千伏伏交流输输变电成成套设备备。700年代以以来，又又先后制制成1000015000千伏伏交流输输变电设设备。550年代代最大变变压器容容量为5500兆兆伏安，19775年已已达18800
23、兆兆伏安。断路器器的制造造经历了了多油式式、少油油式、压压缩空气气式和六六氟化硫硫 (SSF6)气体体绝缘等等不同发发展阶段段，近110多年年又发展展了SFF6组合式式电器，缩小了了占地面面积(7750千千伏级约约为1/75)和空间间，并提提高了运运行可靠靠性。到到80年年代，高高压断路路器的额额定开断断电流已已达8001000千安安，全开开断时间间已从550年代代的3周周波缩短短至2周周波和11周波，为提高高电力系系统的稳稳定性创创造了条条件。在用用电设备备中，约约有700左右右的负荷荷为电动动机，大大的如轧轧钢电动动机（单单机功率率达 1127885千瓦瓦）和高高炉鼓风风电动机机（单机机功
24、率达达360000千千瓦），小的有有千百种种用途各各异的微微特电机机。工厂厂中电动动机分散散传动代代替了过过去的皮皮带传动动，改善善了工厂厂的环境境，提高高了机床床的效率率和精度度。电力力机车同同柴油机机车一道道代替了了蒸汽机机车。在在家用电电器中，出现了了洗衣机机、吸尘尘器、电电风扇、空调器器、电灶灶、微波波炉等，使家庭庭生活更更省力、更舒适适。为满满足冶金金和机械械工业的的需要，各类电电炉正向向大容量量、大功功率、低低能耗方方向发展展。19971年年已有 3600吨电弧弧炉投产产。进入入80年年代又开开发了 8000吨电弧弧炉。采采用超大大功率电电弧炉一一般可将将熔炼时时间缩短短三分之之二
25、，电电耗降低低23。电力力电子技技术的出出现不仅仅使直流流输电技技术得以以稳步发发展，而而且使交交、直流流传动技技术和各各种电源源转换技技术都得得到革新新。它将将微机控控制与功功率执行行紧密结结合，统统一完成成逻辑、控制、监视、保护、诊断等等综合功功能，有有力地推推动着机机电一体体化的技技术潮流流。800年代，在电动动机上采采用功率率因数控控制器后后，一般般单相电电动机可可节能220550，三相电电动机可可节能55100。通通过设备备性能改改进，产产品容量量增大，电压等等级提高高，电网网互联运运行等，使发电电设备容容量的利利用率得得到合理理地提高高，输配配电设备备每千伏伏安的造造价大幅幅度降低
26、低。发达达国家电电力系统统的损耗耗，从330年代代约占电电能生产产总量的的18减少至至80年年代的77，预预计还将将会进一一步降低低。在此此期间，电价降降低了约约65。努力探探寻新的的发电方方式是220世纪纪后半叶叶电工发发展的重重要方面面。自550年代代首次实实现核能能发电以以来，核核电很快快成为继继火电、水电之之后的第第三大发发电方式式。在一一些煤炭炭、石油油、水力力等一次次能源缺缺乏的发发达国家家如法国国，核电电甚至成成为主要要发电方方式，在在其总发发电构成成中占770。磁流体体发电在在50年年代末崭崭露头角角，形成成电工领领域内的的新兴工工程技术术分支。19559年第第一台110千瓦瓦
27、磁流体体发电机机研制成成功。到到19885年已已建成了了50万万千瓦工工业性磁磁流体蒸汽联联合热电电站。实实现受控控核聚变变反应是是人类社社会解决决能源问问题的最最终途径径之一。到800年代末末已经成成功地使使等离子子体约束束到每立立方厘米米10113个粒粒子，温温度达到到1088K，维维持时间间达到秒秒级。现现代科学学技术的的进步，将有可可能使人人类打开开通向核核聚变发发电的大大门。其其他如太太阳能、风能、地热能能、海洋洋能、生生物质能能等新型型发电装装置等也也有重大大发展。80年年代已经经有功率率为100兆瓦的的太阳能能塔式发发电系统统。单晶晶硅太阳阳能电池池已进入入商品化化生产。随着多多
28、晶硅、非晶硅硅等新材材料的出出现，为为太阳能能电池的的广泛应应用创造造了条件件。电子技技术、航航天技术术等新兴兴工程技技术领域域迫切要要求可靠靠的独立立供电的的电源，使化学学能电源源的研究究又获得得新的活活力，燃燃料电池池的研制制成为一一项重要要课题。燃料电电池的转转换效率率可达660以以上，远远远超过过热机。目前磷磷酸型燃燃料电池池已经成成熟，440千瓦瓦的电池池和488兆瓦的的发电系系统正在在试运行行。熔融融碳酸盐盐型和高高温固体体电解质质型燃料料电池均均在积极极研制。容量达达到 11千瓦的的动力蓄蓄电池已已顺利运运行，并并且正继继续研制制10千千瓦和更更大容量量等级。燃料电电池和动动力蓄
29、电电池可以以分散建建设，不不需长距距离输电电，它的的公害轻轻、应用用范围广广，在解解决目前前存在的的一些技技术、设设备问题题后，将将有可能能为电能能供需系系统开创创全新的的境界。材材料科学学的新成成果不断断提高电电工制造造的水平平，如超超耐热铝铝合金导导线大大大提高了了输电线线路的传传输能力力。非燃燃性合成成液体、高介电电常数合合成液体体改善了了电工设设备的介介电性能能。以合合成高分分子化合合物为基基础的新新型电机机绝缘材材料降低低了电机机绝缘厚厚度，并并可提高高电机温温升。各各种合成成绝缘结结构已部部分代替替陶瓷。六氟化化硫气体体绝缘材材料、合合成纸复复合绝缘缘材料等等正加速速传统绝绝缘材料
30、料的更新新换代。低损耗耗、高磁磁导率的的冷轧硅硅钢片使使铁损降降低到00.4瓦瓦/千克克以下。采用非非晶态合合金制造造变压器器和电动动机，使使铁损减减少700800。高高磁能积积的钕铁铁硼等稀稀土永磁磁材料正正取代铝铝镍钴材材料，为为永磁电电机的发发展准备备了良好好的条件件。超导材材料研究究的进展展将会给给电工带带来重大大变革。利用超超导体可可以获得得稳态高高强磁场场而只需需消耗极极少的电电能，在在电工领领域具有有广泛的的应用前前景。使使用超导导电机驱驱动潜艇艇和水面面舰只，可以消消除传动动噪声，改善灵灵活性与与隐蔽性性。超导导磁悬浮浮列车时时速可达达5000公里小时，已经通通过载人人试验。超
31、导已已应用于于高能加加速器等等大型电电物理装装置，以以及磁流流体发电电、可控控核聚变变实验装装置等所所需要的的强磁场场和大电电流线圈圈等设施施。超导导核磁共共振在医医疗诊断断和组织织代谢过过程等研研究中引引进新的的手段。随着高高温超导导材料研研究的进进展，实实现工业业规模的的超导应应用在技技术经济济上已有有了可能能。这一一切展现现出超导导电工时时代诱人人的前景景。 科学研究究、技术术开发、生产应应用紧密密配合的的结晶以电电能应用用为标志志的技术术革命区区别于它它以前的的技术革革命的根根本点在在于，它它不是直直接来源源于工场场或其他他生产实实践领域域，而是是来源于于科学实实验室。正是它它的出现现
32、，首次次把科学学技术是是生产力力清晰地地写在人人类认识识史上。电工从从一出现现就将基基础科学学、技术术科学、生产应应用结合合起来，形成人人类认识识世界和和改造世世界的一一整套科科学的方方法。对对电工基基本理论论的认识识，经历历了静电电与静磁磁、电流流与电磁磁、电磁磁感应与与电磁场场等由静静止到运运动，由由孤立到到联系，由局部部到整体体的基本本发展阶阶段，充充分体现现了历史史的逻辑辑与认识识的逻辑辑的一致致性。在在每一发发展阶段段，电工工都是根根据观察察、实验验发现基基本原理理；通过过数学方方法加以以概括推推演；这这些基本本原理在在各自的的水平上上都很快快地转化化为生产产技术和和工业应应用；技技
33、术应用用中的新新成果、新问题题又为继继续推进进理论研研究和技技术发展展提供动动力与条条件。在在人类科科学技术术与工业业生产的的发展史史中，电电工是理理论研究究、科学学实验、工业生生产、社社会应用用等互为为因果、互相促促进的一一首和谐谐的乐章章。雷电和和磁石吸吸铁是从从自然界界容易直直接观察察到的两两种电磁磁现象。中国殷殷商时期期的甲骨骨文中已已有“雷雷”字，周朝的的青铜器器上已有有“電”字(见见彩图)。中国国最早的的经书易经中将雷雷电列为为八种基基本自然然现象之之一，有有“雷出出地奋”等许多多记述。利用天天然磁石石发明指指南仪“司南”(见彩彩图)，是古代代中国人人的杰出出创造。闻名于于世的指指
34、南针是是中国古古代四大大发明之之一，对对于推动动人类社社会文明明发挥了了重大作作用。磁磁石吸铁铁和摩擦擦生电现现象在古古希腊也也早有记记述。117世纪纪初才在在观察实实验的基基础上，出现近近代电磁磁科学的的萌芽。16000年WW.吉伯伯说明摩摩擦起电电和磁石石吸铁是是性质不不同的两两种力。他参考考“琥珀珀”一词词的希腊腊语()和拉丁丁语(eelecctruum)，提出了了表达电电现象的的英文术术语(eelecctriic)。17世世纪至118世纪纪中叶是是静电学学的初期期研究阶阶段。117522年B.富兰克克林以勇勇敢的献献身精神神所进行行的著名名的风筝筝试验揭揭示出雷雷电的本本质，并并且发明
35、明了避雷雷针，成成为电学学先驱勇勇于探索索和实践践的光辉辉范例。 199世纪被被称为“科学的的世纪”，电工工的诞生生为它增增添了异异彩。118000年A.G.AA.A.伏打发发明了伏伏打电堆堆，使人人类首次次获得持持续稳定定的电源源，促进进了电学学的研究究转向电电流，并并且开始始了电化化学、电电弧放电电及照明明、电磁磁铁等电电能应用用的研究究。199世纪中中期电报报的发明明，促进进了近代代大型技技术工程程的诞生生。18866年年在历尽尽重重挫挫折之后后终于建建成了长长达37700公公里横跨跨大西洋洋的海底底电报电电缆。电电报的发发明，推推动了社社会经济济和公共共事务的的交流，促进了了电工基基础
36、理论论与实验验技术的的发展，带动了了电工制制造业以以及近代代管理企企业，提提出了新新型技术术人才培培养的要要求，是是电工发发展史中中重要的的一页。118311年M.法拉第第发现电磁磁感应定定律，开开始了电电磁科学学与技术术的重大大飞跃。这一定定律的发发现不仅仅使静电电、动电电（电流流）、电电流与磁磁场的相相互感生生等一系系列电磁磁现象达达到了更更加全面面的统一一的认识识，而且且奠定了了机电能能量转换换的原理理基础。18773年，J.CC.麦克克斯韦导导出描述述电磁场场理论的的基本方方程麦克斯斯韦方程程组，成成为整个个电工领领域的理理论基础础。发电电机的发发明实现现了机械械能转换换为电能能的发电
37、电方式，冲破了了化学电电源功率率小、成成本高、难以联联网等限限制，征征服了自自然界蕴蕴藏的神神奇的动动力，预预告了电电气化时时代的来来临。发电电和用电电是一个个连续生生产的整整体。必必须扩大大用电范范围才能能使发电电从社会会需要获获得发展展动力。与发电电机的发发明过程程同时，电照明明、电镀镀、电解解、电冶冶炼、电电动力等等工业生生产技术术纷纷成成熟，孕孕育了发发电、变变电、输输电、配配电、用用电联为为一体的的电力系系统的诞诞生。119世纪纪90年年代三相相交流输输电技术术的发明明成功，使电力力工业以以基础产产业的地地位跨入入了现代代化大工工业的行行列，迎迎来了220世纪纪电气化化的新时时代。现
38、代代科学技技术和工工业的发发展是基基础理论论研究、应用研研究、技技术开发发紧密结结合的过过程。科科学技术术综合化化的发展展趋向日日益明显显，必须须使个体体研究转转向集体体研究，正是电电工的成成长，率率先踏上上这一必必由之路路。18876年年，T.A.爱爱迪生创创办了世世界上第第一个工工业应用用研究实实验室。在这个个被人们们赞誉的的“发明明工厂”里，他他组织一一批专门门人才分分工负责责，共同同致力于于同一项项发明，打破了了以往只只是由科科学家单单独从事事研究发发明的传传统。这这一与近近代科学学技术和和生产力力发展水水平相适适应的技技术研究究和开发发的正确确道路，显示出出巨大的的活力，推动了了电力
39、生生产与电电工制造造业的迅迅猛发展展，也开开创了基基础科学学、应用用科学、技术开开发三者者紧密结结合、协协同发展展的先河河。19世世纪末在在电工发发展的进进程中形形成了许许多技术术基础理理论分支支。交流流电路理理论，磁磁路理论论，电机机与变压压器理论论，电能能传输理理论，电电工材料料理论，电介质质理论，气体放放电理论论等都发发展成为为系统的的科学知知识。220世纪纪50年年代以来来，计算算机技术术、电子子技术以以及工程程控制论论等一系系列新兴兴的科学学技术理理论蓬勃勃发展，基础科科学、应应用科学学和技术术开发之之间的知知识结构构更加紧紧密，各各门学科科与专业业之间互互相渗透透，互相相交叉，使科
40、学学技术和和社会生生产形成成一个既既深入分分化又高高度综合合的庞大大复杂的的整体，同时也也促进了了电工理理论的发发展。静静电场、电磁场场等结构构复杂又又包括多多种媒质质的三维维物理场场求解方方法的研研究取得得新进展展。矩量量法、变变分原理理、函数数空间等等都引入入了电工工理论。基于等等效模型型的概念念发展了了虚拟的的磁荷与与磁流模模型，研研究了多多种动态态位及不不同的规规范选择择，提出出了有关关广义能能量的定定理等。由于系系统与元元件相结结合而扩扩大了元元件的内内涵，包包括了逻逻辑门、可控源源、回转转器以及及大规模模集成块块等。各各类工程程系统的的发展形形成了共共同的网网络理论论基础，使网络络
41、扩展成成为研究究某种特特定空间间结构和和运动状状态的一一般性理理论方法法。广义义网络理理论又将将“场”与“路路”结合合起来，出现新新的边缘缘理论领领域，如如物理场场论的网网络模拟拟、辐射射场的网网络方法法、等离离子体的的网络图图解等；引用系系统论的的研究成成果，将将系统的的整体性性能和行行为与系系统结构构、参数数及局部部物理量量结合起起来，进进一步丰丰富了网网络问题题的内容容。系统统稳定性性分析，多维系系统的研研究，状状态空间间的拓扑扑等值性性，动态态系统的的反馈理理论和渐渐近性问问题，以以及网络络故障的的自动侦侦察、诊诊断等，都成为为引人注注意的研研究课题题。 *在人人类历史史发展的的漫长岁
42、岁月里，技术革革命是强强大的推推动力。取火使使人类摆摆脱了原原始蒙昧昧；金属属工具帮帮助人类类建立起起农业文文明；动动力，特特别是电电能，扩扩大了人人类体力力劳动能能力，出出现了现现代化的的大工业业生产。今天，以电子子和计算算机技术术为特征征的新技技术又在在延伸人人类的智智力功能能。正是是电磁规规律在能能源、信信息、控控制等领领域的技技术应用用，描绘绘出现代代化社会会的蓝图图，形成成新技术术革命的的主流。它冲激激着社会会生产和和生活的的每一个个角落，不仅大大幅度地地提高了了社会生生产力，创造出出丰富的的物质财财富，而而且改变变着人们们的生活活方式、社会行行为、教教育训练练、思维维方法，促进了了社会的的精神文文明。电电工正在在与现代代科学技技术相汇汇合，继继续发挥挥社会支支柱的作作用。