高中生電氣工程學(xué)研究

1、高中生電氣工程學(xué)研究1電氣工程學(xué)發(fā)展歷史 電氣工程學(xué)最早是由英國的威廉吉爾伯特進(jìn)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(xué)家投入大量的時(shí)間和精力研究電與磁的本質(zhì)。19世紀(jì)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(xué)通論，詳細(xì)指明了電與磁的本質(zhì)，并預(yù)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(xué)家赫茲通過實(shí)驗(yàn)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(xué)從無到有，知識(shí)體系從最初建立到逐步完善。從第一臺(tái)穩(wěn)定的電壓源，到第一只燈泡的亮起、第一臺(tái)直流電機(jī)的出現(xiàn)，再到第一臺(tái)交流發(fā)

2、電機(jī)的發(fā)明和使用，電力對(duì)人類生產(chǎn)和生活的影響逐漸擴(kuò)大。電力不僅僅局限于燈具照明，也逐步成為工業(yè)的動(dòng)力能源，并直接導(dǎo)致了第二次工業(yè)革命，對(duì)世界近代化的發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用。從19世紀(jì)末至今，大批家用電器進(jìn)入千家萬戶，提升了人民的生活水平，至此，電氣工程學(xué)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(xué)分支與發(fā)展前景 2.1電氣工程學(xué)分支。電氣工程學(xué)作為一門獨(dú)立完整的學(xué)科，包含了許多分支，有電機(jī)電器及其控制技術(shù)、電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)、電力電子技術(shù)與電力傳動(dòng)、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(xué)科。2.2電氣工程學(xué)發(fā)展前景。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，

3、人們對(duì)物質(zhì)生活的要求越來越高，對(duì)電氣的需求也隨之增長。電氣工程學(xué)將從廣度和深度兩方面實(shí)現(xiàn)雙向發(fā)展，以應(yīng)對(duì)客觀世界產(chǎn)生的一系列新挑戰(zhàn)。第一，電氣工程學(xué)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(xué)將與生命科學(xué)、材料科學(xué)、電氣驅(qū)動(dòng)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(qiáng)與數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、醫(yī)學(xué)和信息技術(shù)等前沿學(xué)科的交流和融合，深化對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的研究和對(duì)相關(guān)電氣規(guī)律的探索，同時(shí)利用其他學(xué)科的綜合成就推動(dòng)電氣工程學(xué)研究方向的多樣性。第三，電氣自動(dòng)化與網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系更

4、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(huì)生產(chǎn)的需要，都會(huì)促使電氣自動(dòng)化加強(qiáng)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(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通。第四，電氣工程學(xué)將集中在下列多個(gè)方面展開進(jìn)一步研究。如電力大系統(tǒng)、電力傳動(dòng)及電力電子變流系統(tǒng)中的復(fù)雜性問題；生物、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的新技術(shù)；運(yùn)用新材料和新原理開發(fā)新應(yīng)用領(lǐng)域的電機(jī)和電器；風(fēng)電、光伏等可再生能源發(fā)電、電能儲(chǔ)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(xué)，將通過加強(qiáng)與信息科學(xué)、生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等各個(gè)學(xué)科的交流融合，達(dá)到自我發(fā)展和完善的目的，并將進(jìn)一步擴(kuò)大在

5、生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用，推動(dòng)全社會(huì)自動(dòng)化水平的提升。2.3影響電氣工程學(xué)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(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和寬帶以及用來傳輸、感應(yīng)、處理、儲(chǔ)存等各種與信息相關(guān)的技術(shù)。電氣工程學(xué)在相關(guān)眾多學(xué)科的創(chuàng)新和發(fā)展中一定程度上推動(dòng)了信息技術(shù)的發(fā)展完善；反過來，信息技術(shù)的進(jìn)步也不斷推進(jìn)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(xué)科的相互交融。固體電子學(xué)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(xué)在20世紀(jì)50年代推動(dòng)了電氣工程學(xué)質(zhì)的飛躍。這些都基于電氣工程學(xué)與物理學(xué)之間存在緊密的聯(lián)系，學(xué)科與學(xué)科之間的交融性較廣。因此，這兩門學(xué)科之間的交融仍然是

6、未來電氣工程學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵，并且將拓展到與電氣工程學(xué)存在交叉的其他學(xué)科，如生物學(xué)、光子學(xué)和微機(jī)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(xué)科充分融合的基礎(chǔ)上衍生出的新學(xué)科。電力電子技術(shù)與材料科學(xué)、電機(jī)工程等學(xué)科都存在著密切的聯(lián)系。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電力電子技術(shù)不斷融合其他學(xué)科的先進(jìn)理論和技術(shù)，達(dá)到發(fā)展自己的目的，使其向綜合性技術(shù)學(xué)科的方向發(fā)展。 3電氣工程學(xué)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用 首先，電氣工程學(xué)廣泛存在于電力及其相關(guān)行業(yè)，如對(duì)變壓器和絕緣材料進(jìn)行生產(chǎn)、加工、安裝、維護(hù)、運(yùn)輸?shù)鹊南嚓P(guān)企業(yè)。其次，電氣工程學(xué)廣泛運(yùn)用于以電作為

7、能源的相關(guān)行業(yè)，如燈具、電動(dòng)車、電梯等生產(chǎn)制造企業(yè)。最后，電氣工程學(xué)還廣泛運(yùn)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(jìn)一步推動(dòng)了電氣工程學(xué)的不斷擴(kuò)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(yùn)輸業(yè)和國防等部門，都廣泛運(yùn)用電動(dòng)機(jī)作為生產(chǎn)機(jī)械和設(shè)備的驅(qū)動(dòng)器，如機(jī)床、電動(dòng)汽車、石油開采等均是以電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)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(jì)算機(jī)、電視和通信設(shè)備等達(dá)到傳輸信息的目的。由此可見，電氣工程學(xué)相關(guān)技術(shù)已經(jīng)成為人們生產(chǎn)和生活各方面的強(qiáng)大支撐3。 4結(jié)束語 21世紀(jì)是經(jīng)濟(jì)和科技高速發(fā)展的時(shí)代，電氣工程學(xué)作為一門生命力旺盛的學(xué)科，其在電子信息、新能源、自動(dòng)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(xué)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(shí)代的進(jìn)步，電氣工程學(xué)將以更重要的角色發(fā)揮不可替代的作用。 參考文獻(xiàn)： 1楊海山.