電工電子-論文

電工電子技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展電工電子技術(shù)研究電氣工程領(lǐng)域中電磁現(xiàn)象、規(guī)律及其應(yīng)用的基礎(chǔ)學(xué)科。該學(xué)科主要承擔(dān)電網(wǎng)絡(luò)、電磁場(chǎng)和電工新技術(shù)的理論、方法及其應(yīng)用的研究任務(wù)；它既是電氣工程及其相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)學(xué)科，又可成為邊緣學(xué)科和交叉學(xué)科的生長(zhǎng)點(diǎn)。對(duì)“電氣工程”學(xué)科的發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，對(duì)二十一世紀(jì)電力工業(yè)和電工技術(shù)的發(fā)展和高級(jí)技術(shù)人才的培養(yǎng)具有重大的學(xué)術(shù)和技術(shù)基礎(chǔ)的支撐作用。一、電工電子技術(shù)基本理論電工技術(shù)基礎(chǔ)理論：一、直流電路 1、①、電路的定義:就是電流通過(guò)的途徑 ②、電路的組成:電路由電源、負(fù)載、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)組成 ③、內(nèi)電路:負(fù)載、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān) ④、外電路:電源內(nèi)部的一段電路 2、負(fù)載:所有電器 3、電源:能將其它形式的能量轉(zhuǎn)換成電能的設(shè)備 4、基本物理量：電流，電壓、電動(dòng)勢(shì)，電阻5、①、部分電路歐姆定律:電路中通過(guò)電阻的電流，與電阻兩端所加的電壓成正比,與電阻成反比,稱(chēng)為部分歐姆定律.計(jì)算公式為U=IR②、全電路歐姆定律:在閉合電路中(包括電源),電路中的電流與電源的電動(dòng)勢(shì)成正比,與電路中負(fù)載電阻及電源內(nèi)阻之和成反比,稱(chēng)全電路歐姆定律. 6、電路的連接：串連、并連、混連 7、電功 ①、電流所作的功叫做電功,用符號(hào)“A”表示.電功的大小與電路中的電流、電壓及通電時(shí)間成正比,計(jì)算公式為A=UIT=I2RT電功及電能量的單位名稱(chēng)是焦耳,用符號(hào)“J”表示;也稱(chēng)千瓦/時(shí),用符號(hào)“KWH”表示.1KWH=3.6MJ電功率 ②、電流在單位時(shí)間內(nèi)所作的功叫電功率,用符號(hào)“P”表示.電功單位名稱(chēng)為“瓦”或“千瓦”,用符號(hào)“W”或“KW”表示;也可稱(chēng)“馬力.1馬力=736W1KW=1.36馬力8、電流的熱效應(yīng)、短路 ①、電流的熱效應(yīng) 定義:電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí),由于自由電子的碰撞,電能不斷的轉(zhuǎn)變熱能.這種電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)會(huì)發(fā)生熱的現(xiàn)象,稱(chēng)為電流的熱效應(yīng) ②、短路 定義:電源通向負(fù)載的兩根導(dǎo)線,不以過(guò)負(fù)載而相互直接接通.該現(xiàn)象稱(chēng)之為短路. 短路分析:電阻(R)變小,電流(I)加大,用公式表示為 短路的危害:溫度升高,燒毀設(shè)備,發(fā)生火災(zāi);產(chǎn)生很大的動(dòng)力,燒毀電源,電網(wǎng)破裂. 保護(hù)措施:安裝自動(dòng)開(kāi)關(guān);安裝熔斷器.二、交流電路 1、單相交流電路①、定義:所謂交流電即指其電動(dòng)勢(shì)、電壓及電流的大小和方向都隨時(shí)間按一定規(guī)律作周期性的變化,又叫正磁交流電. ②、單相交流電的產(chǎn)生:線圈在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)方向切割磁力線,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì). ③、單相交流發(fā)電機(jī):只有一個(gè)線圈在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn),電路里只能產(chǎn)生一個(gè)交變電動(dòng)勢(shì),叫單相交流發(fā)電機(jī).由單相交流發(fā)電機(jī)發(fā)出的電簡(jiǎn)稱(chēng)為單相交流電. 2、交流電與直流電的比較:輸送方便、使用安全，價(jià)格便宜。 3、交流電的基本物理量:瞬時(shí)值與最大值，周期、頻率和角頻率，相位、初相位、相位差 純電阻電路：負(fù)載的電路，其電感和電容略去不計(jì)稱(chēng)為純電阻電路． 純電感電路：由電感組成的電路稱(chēng)為純電感電路．設(shè)備儀器信心，是“十二五”期間需重點(diǎn)關(guān)注和解決的問(wèn)題。四、電工新技術(shù)： 工新技術(shù)的發(fā)展有著重大的國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步的意義。一些重要技術(shù)從其出現(xiàn)到成熟，形成產(chǎn)業(yè)，常常需要半個(gè)多世紀(jì)，幾代人的持續(xù)努力，需要有穩(wěn)定的支持和重大國(guó)家項(xiàng)目的帶動(dòng)。發(fā)展電工新技術(shù)，要把主力放在將已形成的重要分支向著產(chǎn)業(yè)化的方向努力推進(jìn)，與此同時(shí)，要密切注視新原理、新技術(shù)、新材料的出現(xiàn)，及時(shí)抓住苗頭，不斷開(kāi)辟新的方向與領(lǐng)域。已有30多年歷史的中國(guó)科學(xué)院電工研究所多年來(lái)以發(fā)展電工電能的應(yīng)用基礎(chǔ)理論及其新技術(shù)為主要方向，組織了磁流體發(fā)電、超導(dǎo)電工、聚變電工、微電子專(zhuān)用設(shè)備、特種和微型電機(jī)及其控制系統(tǒng)、新能源、高電壓脈沖放電技術(shù)、電加工、數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)在電工領(lǐng)域的應(yīng)用，以及高速交通的電工新技術(shù)等多方面的電工高新技術(shù)的研究發(fā)展工作，形成了良好的隊(duì)伍和較好的基礎(chǔ)，做出了一些重要貢獻(xiàn)。1、受控核聚變。受控核聚變的實(shí)現(xiàn)將為人類(lèi)提供實(shí)際上用之不竭的潔凈能源，從根本上解決人類(lèi)能源，環(huán)境與生態(tài)的持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展。2、磁流體發(fā)電。磁流體發(fā)電是將高溫導(dǎo)電燃?xì)馀c磁場(chǎng)相互作用而將熱能直接轉(zhuǎn)化成電能的新型發(fā)電方式。由于其初溫可高達(dá)3000K，與已有的燃?xì)饧罢羝l(fā)電組成聯(lián)合循環(huán)，可望將燃煤電站的熱電轉(zhuǎn)換效率提高到50％以上，具有高效率、低污染、少用水的重大優(yōu)越性。3、太陽(yáng)能與風(fēng)力發(fā)電。太陽(yáng)能與風(fēng)能是最重要的可再生能源，它們是廣泛存在，機(jī)會(huì)均等，自由索取，最終可依賴(lài)的初級(jí)能源。4、磁浮列車(chē)。一部人類(lèi)社會(huì)交通運(yùn)輸發(fā)展史，在某種意義上可以說(shuō)是一部以提高運(yùn)輸速度為主要目標(biāo)的技術(shù)開(kāi)發(fā)史。5、磁流體船舶推進(jìn)。磁流體船舶推進(jìn)是一種正在發(fā)展的新技術(shù)。它利用強(qiáng)磁場(chǎng)與海水中的電流相互作用產(chǎn)生的羅倫茲力，使海水向后噴射，依靠其反作用力推進(jìn)艦船向前行駛。6、超導(dǎo)電工。實(shí)用超導(dǎo)線與超導(dǎo)磁體技術(shù)與應(yīng)用的發(fā)展，以及初步產(chǎn)業(yè)化的實(shí)現(xiàn)無(wú)疑是20世紀(jì)下半葉電工新技術(shù)的重大成就。五、電子新技術(shù)：眾所周知,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展異常迅速,并在不斷改變著人類(lèi)的生活和生存方式。專(zhuān)家預(yù)言,以下一些面向未來(lái)的電子新技術(shù)將影響著人們的未來(lái)世界和生活。1、萬(wàn)億字節(jié)存儲(chǔ)技術(shù)現(xiàn)在的硬盤(pán)磁頭讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的方式是水平的,下一代硬盤(pán)磁頭讀寫(xiě)數(shù)據(jù)方式是垂直的（PMR）。這么說(shuō)理解起來(lái)有一定難度。形象的比喻是水平讀寫(xiě)數(shù)據(jù)猶如割倒的玉米桿躺在地里,而垂直讀寫(xiě)數(shù)據(jù)如同沒(méi)有收割的玉米挺立在地里。由于每比特?cái)?shù)據(jù)占用磁盤(pán)空間較少,垂直讀寫(xiě)數(shù)據(jù)方式能夠在相同的磁盤(pán)空間存儲(chǔ)更多的數(shù)據(jù),而且由于數(shù)據(jù)排列緊密,磁頭讀寫(xiě)時(shí)移動(dòng)距離要比水平讀寫(xiě)方式小很多,所以耗能也少,在移動(dòng)計(jì)算的情況下可以有效地延長(zhǎng)電池使用時(shí)間。2、無(wú)線漫游的技術(shù)

無(wú)線通信領(lǐng)域是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)混亂的世界。手機(jī)通信、無(wú)線局域網(wǎng)、軍用無(wú)線通信及公共安全無(wú)線網(wǎng)絡(luò)各自在特定的頻段工作,這一工作頻率是相關(guān)硬件在工廠生產(chǎn)時(shí)就已經(jīng)設(shè)定的。所以美國(guó)的CDMA手機(jī)在歐洲不能用,而歐洲的許多GSM手機(jī)在***也沒(méi)法用。這在平時(shí)只是麻煩而已。但是在某些緊急情況如911,消防隊(duì)同警察居然無(wú)法通過(guò)無(wú)線通信設(shè)備聯(lián)系,因?yàn)轭l率不同,設(shè)備不兼容。

為了解決這一問(wèn)題,新興企業(yè)Sabridge技術(shù)公司以及Vanu等正在用軟件替代相關(guān)硬件,從而能夠與不同標(biāo)準(zhǔn)、不同工作頻段的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)兼容。這種技術(shù)稱(chēng)為軟件無(wú)線電（softwareradio）。軟件無(wú)線電技術(shù)的崛起走的是從軍用到民用的老路。無(wú)線通信中CDMA（碼分多址）本來(lái)是軍用衛(wèi)星通信技術(shù),后來(lái)用到民用移動(dòng)通信,并因此出現(xiàn)了高通這樣的企業(yè)。所以就是在今天,軍用領(lǐng)域的需求仍然是推動(dòng)技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力。六、總結(jié)：一門(mén)新技術(shù)的發(fā)展都離不