Лекция №1 Кіріспе. Электротехника пәні, даму кезеңдері
жүктеу/скачать 16,25 Kb.
|
Лекция №1
|
Лекция №1 Кіріспе. Электротехника пәні, даму кезеңдері Электротехника электр энергиясын өндіру, түрлендіру, тарату және пайдалануды зерттейтін ғылым. Электротехниканың ең маңызды салалардың бірі электроэнергетика, яғни басқа энергия түрлерінен өндірген энергияны алыс жақтарға жеткізу, оны тұтынушылар арасында үйлестіру және электр энергиясын басқа түрлеріне механикалық, жылулық, химиялық және тағы басқа айналдыру мәселелерін қарастырады. Осы заманда «электр» және «электр тогы» сөздері әрбір адамға таныс. Электр тогы транспортта, тұрмыста, зауыт, фабрикаларда, ауыл шаруашылығында және т.б. қолданылады. Бірақ оның табиғатын түсіну үшін көптеген электрлік құбылыстармен танысу керек. Кейбір электрлік құбылыстар ерте заманда-ақ ашылған. Көне грек ғалымы Фалес (б.д.д. ҮІІ-ҮІ ғ.ғ.) жүнге үйкелген янтарь 1 басқа заттардың жеңіл түйіршіктерін өзіне тартатындығын аңғарған. Екі мың жылдан кейін ағылшын физигі У.Гильберт (1544-1603) осындай қасиетке тек қана үйкелген янтарь ғана емес, сонымен қатар алмаз, сапфир, шыны және басқа да материалдарда ие болатындығын анықтаған. Осы заттарды ол янтарға ұқсас электрлік деп атады. Себебі «янтарь» сөзінің грекше баламасы «электрон». Кейіннен үйкелгеннен кейін басқа заттарды тарту қасиетіне ие болатын заттарды электрленген немесе оған электр заряды берілген деп айта бастады. Ал денеге электр зарядын беру процесін электрлену деп атады. Қазіргі заманда электр энергиясының барлық өнеркәсіп салаларында, транспортта, ауыл шаруашылығында және үй тұрмысында кеңінен қолданылуы оның басқа энергиямен салыстырғанда ерекше артықшылықтары болуымен түсіндіріледі. Электр энергиясын басқа энергия түріне немесе басқа энергияны электр энергиясына түрлендіру айтарлықтай жеңіл іске асады, оны алыс жерлерге тасымалдау ыңғайлы және арзан, тұтынушылар арасында оны бөлшектеп, ұсақтап таратуға болады. Электр энергиясын өндіру, тарату және өндіріс пен тұрмыста қолдану үрдістері электротехникалық қондырғылар арқылы жүзеге асады. Олардың жұмыс істеу принциптері электрлік және магниттік құбылыстарға негізделген. Бұл құбылыстар туралы ағылшын ғалымы У. Гильберт жазған, 1600 жылы жарық көрген алғашқы ғылыми еңбекті электр және магнит жайлы ілімдердің қалыптасуының басталуы деп санайды. 1729 жылы ағылшын ғалымы С.Грей электрді өткізетін және өткізбейтін заттар болатындығын, ал 1730 жылы француз ғалымы Ш. Дюфе электр заряды екі түрлі екендігін ашты. 1749 жылы Лейден университетінің профессоры П. Мушенбрек ойлап тапқан конденсатордың көмегімен электрді жинап, оның қорын жасау мүмкіндігі туды. Орыс ғалымдары М.В. Ломоносов пен Г.В. Рихманның, ағылшын ғалымы В. Франклиннің, итальяндық ғалымдар Л. Гальвани мен А. Вольтаның еңбектері нәтижесінде жайтартқыш (1753 ж.) пен электр энергиясының көздері - гальваникалық элементтер (1791ж.) мен Вольта бағанасы (1800 ж.) - жасалып, электрлік құбылыстар туралы ілім дами түсті. 1785 жылы француз ғалымы Ш.О.Кулонның электрлік зарядталған заттардың өзара механикалық әрекеттесуін, сонымен қатар магнит полюстарының магниттік массаларының өзара механикалық әрекеттесуін сипаттайтын заңдылықтар туралы еңбегі жарық көрді. Магниттік құбылыстардың нақты табиғатын ашу 19 ғасырдың басында ғана мүмкін болды. Бұл кезде электрлік құбылыстар мен магниттік құбылыстардың арасында тығыз байланыс бар екендігін дәлелдейтін ғылыми жаңалықтар ашылды. 1820 жылы дат ғалымы Г.Х.Эрстед электр тогының магнит тіліне әсер ететіндігін тәжірибелік жолмен анықтады. Сол жылдың соңына таман француз ғалымдары Ж.Био және Ф.Савар ұзын түзу өткізгіш арқылы жүріп тұрған электр тогының магнит тіліне әсер ететін күшінің аналитикалық өрнегін қорытып шығарды. Француз ғалымы А.М. Ампер өткізгіштердің бойымен жүріп тұрған токтардың өзара әрекеттесу күшіне қатысты заңдылықты ашты. Бұл жаңалықтар электр тогының өткізгішпен жүруі магниттік құбылыстар тудыратындығын дәлелдеді. 1827 жылы неміс физигі Г.С.Ом өзінің есімімен аталатын заңын ашты. Магнит құбылыстарын пайдаланып, электр тогын алу мақсатында ұзақ жылдар бойы жүргізген зерттеулерінің нетижесінде 1831 жылы М.Фарадей электромагниттік индукцияны ашты. 1833 жылы орыс ғалымы Э.Х.Ленц индукциялық токтың бағытын анықтайтын ережені тұжырымдады және электр машиналарының қайтымдылық қасиеттерін анықтады. Сонымен қатар, ол 1842 жылы, Д.М.Джоульдан тәуелсіз, электр тогының жылулық әсерін сипаттайтын электротехниканың маңызды заңы - Джоуль-Ленц заңын ашты. 1873 жылы ағылшын ғалымы Д.К.Максвелл өзінің классикалық еңбегі «Электр мен магнетизм туралы трактатында» электромагниттік өрістің теориялық негізін математика тілінде түсіндіріп, М. Фарадейдің электр және магнит құбылыстары жайындағы ілімін одан әрі дамытты. Максвеллдің электромагниттік өріс туралы теориясын тәжірибе жүзінде неміс ғалымы Г.Герц (1886-1889) дәлелдесе, орыс ғалымы Г.Н.Лебедов өзінің еңбегінде жарықтың (электромагниттік толқынның) қысымы болатындығын тәжірибелік жолмен анықтады. Электромагниттік толқындар арқылы алысқа сымсыз хабар беру мәселесін орыс ғалымы А.С. Попов 1895 жылы жүзеге асырды. Электрлік энергия бағалы қасиеттерге ие: - басқа энергия түрлерінен (механикалық, жылулық, атом, химиялық және т.б.) түрлендіру арқылы оңай алуға болады; - алыс қашықтықтарға аз шығынмен тасымалданады; - керек энергия түріне түрлене алады. Электрдвигательдің көмегімен электр энергиясын механикалық энергияға түрлендіру ыңғайлы және экрномикалық тиімділігі өндірісте, шаруашылықта әртүрлі жұмыс машиналары мен механизмдерді қозғалысқа келтіреді. Көлік шаруашылығында электрдвигательдің көмегімен поезд, мұхит және өзен көліктерін қозғалысқа келтіреді. Көптеген химиялық өндірісте технологиялық процестер электр энергиясын химиялық энергияға (электрлиттік әдіспен металдарды алу, гальватехника және т.б.) түрленуге негізделген Электрлік қорек жарығы жоғары жасанды жарықтықты қамтамасыз етеді. Бақылау сұрақтары: Электротехника нені зерттейтін ғылым? Электр энергиясының қасиеттері қандай? жүктеу/скачать 16,25 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|