高中生電氣工程學研究

1、高中生電氣工程學研究 1電氣工程學發(fā)展歷史 電氣工程學最早是由英國的威廉吉爾伯特進行研究的，他撰寫的論磁石集中討論了地球的磁性，指出電與磁之間存在一定關(guān)系。此后，一大批科學家投入大量的時間和精力研究電與磁的本質(zhì)。19世紀60年代，麥克斯韋在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上發(fā)表了著名的電磁學通論，詳細指明了電與磁的本質(zhì)，并預言電磁波的存在，提出光即是一種電磁波等理論，奠定了廣泛應(yīng)用電磁技術(shù)的理論基礎(chǔ)。多年以后，德國物理學家赫茲通過實驗證明了電磁波的存在。經(jīng)過數(shù)十年的研究與發(fā)展，電氣工程學從無到有，知識體系從最初建立到逐步完善。從第一臺穩(wěn)定的電壓源，到第一只燈泡的亮起、第一臺直流電機的出現(xiàn)，再到第一臺交流

2、發(fā)電機的發(fā)明和使用，電力對人類生產(chǎn)和生活的影響逐漸擴大。電力不僅僅局限于燈具照明，也逐步成為工業(yè)的動力能源，并直接導致了第二次工業(yè)革命，對世界近代化的發(fā)展起到了巨大的推動作用。從19世紀末至今，大批家用電器進入千家萬戶，提升了人民的生活水平，至此，電氣工程學在全球范圍內(nèi)極大地改變了人們的生產(chǎn)和生活方式2。 2電氣工程學分支與發(fā)展前景 2.1電氣工程學分支。電氣工程學作為一門獨立完整的學科，包含了許多分支，有電機電器及其控制技術(shù)、電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)、電力電子技術(shù)與電力傳動、高壓電與絕緣技術(shù)、電工技術(shù)等。這些分支相互交叉滲透，并產(chǎn)生新的學科。2.2電氣工程學發(fā)展前景。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進步

3、，人們對物質(zhì)生活的要求越來越高，對電氣的需求也隨之增長。電氣工程學將從廣度和深度兩方面實現(xiàn)雙向發(fā)展，以應(yīng)對客觀世界產(chǎn)生的一系列新挑戰(zhàn)。第一，電氣工程學將向著高、精、尖的方向發(fā)展，將傳統(tǒng)低效、體積笨重、噪音巨大、能耗高的電氣產(chǎn)品提升為超高效率、納米尺度體積、安靜、環(huán)保且能耗低的新產(chǎn)品。第二，電氣工程學將與生命科學、材料科學、電氣驅(qū)動與控制、樓宇智能控制、數(shù)字網(wǎng)絡(luò)、電子信息等高新技術(shù)發(fā)生越來越密切的聯(lián)系1。加強與數(shù)學、物理學、化學、醫(yī)學和信息技術(shù)等前沿學科的交流和融合，深化對復雜系統(tǒng)的研究和對相關(guān)電氣規(guī)律的探索，同時利用其他學科的綜合成就推動電氣工程學研究方向的多樣性。第三，電氣自動化與網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系

4、更加密切。統(tǒng)一系統(tǒng)化的電氣工程的核心就是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，未來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和普及以及社會生產(chǎn)的需要，都會促使電氣自動化加強與網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系，形成統(tǒng)一的程序接口，優(yōu)化通信管理系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)資源配置，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通。第四，電氣工程學將集中在下列多個方面展開進一步研究。如電力大系統(tǒng)、電力傳動及電力電子變流系統(tǒng)中的復雜性問題；生物、醫(yī)學領(lǐng)域中的新技術(shù)；運用新材料和新原理開發(fā)新應(yīng)用領(lǐng)域的電機和電器；風電、光伏等可再生能源發(fā)電、電能儲備和電力轉(zhuǎn)換等技術(shù)。由此可見，在不久的將來，以研究為主和以應(yīng)用為基礎(chǔ)的電氣工程學，將通過加強與信息科學、生命科學、環(huán)境科學等各個學科的交流融合，達到自我發(fā)展和完善的目的，并將進一步擴大

5、在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用，推動全社會自動化水平的提升。2.3影響電氣工程學未來發(fā)展的因素。第一，信息技術(shù)的發(fā)展。信息技術(shù)包括計算機、網(wǎng)絡(luò)和寬帶以及用來傳輸、感應(yīng)、處理、儲存等各種與信息相關(guān)的技術(shù)。電氣工程學在相關(guān)眾多學科的創(chuàng)新和發(fā)展中一定程度上推動了信息技術(shù)的發(fā)展完善；反過來，信息技術(shù)的進步也不斷推進電氣工程及其相關(guān)領(lǐng)域的創(chuàng)新和發(fā)展。第二，與物理學科的相互交融。固體電子學的發(fā)展建立在三極管的發(fā)明基礎(chǔ)上，并在大規(guī)模集成電路的制造中得到完善，而固體電子學在20世紀50年代推動了電氣工程學質(zhì)的飛躍。這些都基于電氣工程學與物理學之間存在緊密的聯(lián)系，學科與學科之間的交融性較廣。因此，這兩門學科之間的交融仍然

6、是未來電氣工程學發(fā)展的關(guān)鍵，并且將拓展到與電氣工程學存在交叉的其他學科，如生物學、光子學和微機電系統(tǒng)。第三，電力電子技術(shù)的發(fā)展。電力電子技術(shù)包括電力電子器件、交流和控制電路三部分，是在電力、電子與控制三大技術(shù)學科充分融合的基礎(chǔ)上衍生出的新學科。電力電子技術(shù)與材料科學、電機工程等學科都存在著密切的聯(lián)系。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，電力電子技術(shù)不斷融合其他學科的先進理論和技術(shù)，達到發(fā)展自己的目的，使其向綜合性技術(shù)學科的方向發(fā)展。 3電氣工程學在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用 首先，電氣工程學廣泛存在于電力及其相關(guān)行業(yè)，如對變壓器和絕緣材料進行生產(chǎn)、加工、安裝、維護、運輸?shù)鹊南嚓P(guān)企業(yè)。其次，電氣工程學廣泛運用于以電作

7、為能源的相關(guān)行業(yè)，如燈具、電動車、電梯等生產(chǎn)制造企業(yè)。最后，電氣工程學還廣泛運用于與人們生活息息相關(guān)的電器設(shè)備的生產(chǎn)企業(yè)中。這些產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大也進一步推動了電氣工程學的不斷擴充和完善。在現(xiàn)代人類的生產(chǎn)生活中，電具有非常重要的作用。例如，在工農(nóng)業(yè)、交通運輸業(yè)和國防等部門，都廣泛運用電動機作為生產(chǎn)機械和設(shè)備的驅(qū)動器，如機床、電動汽車、石油開采等均是以電動機作為驅(qū)動器。此外，人們工作和生活中的信息傳遞和處理也是以電作為載體，通過計算機、電視和通信設(shè)備等達到傳輸信息的目的。由此可見，電氣工程學相關(guān)技術(shù)已經(jīng)成為人們生產(chǎn)和生活各方面的強大支撐3。 4結(jié)束語 21世紀是經(jīng)濟和科技高速發(fā)展的時代，電氣工程學作為一門生命力旺盛的學科，其在電子信息、新能源、自動化控制等領(lǐng)域，從應(yīng)用誕生之日起就展現(xiàn)了前所未有的爆發(fā)力，由此可見，掌握電氣工程學的核心理論和技術(shù)，就打開了人類未來通往高科技的大門。隨著時代的進步，電氣工程學將以更重要的角色發(fā)揮不可替代的作用。 參考文獻： 1楊海山.電氣工程概論綜述與發(fā)展方向淺析J.雜文月刊(學術(shù)版),2016(2):248. 2李順生.電氣工程學科發(fā)展展望J.速讀(上旬),2015