电气工程技术发展历史与发展前景研究

电气工程技术发展历史与发展前景研究

付高扬

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摘要：本文主要论述了电气工程技术的发展和电气工程技术的发展方向。电气工程的发展也在为人们开发其他门有用的技术，只有这样才能使人们未来的生活变得更加美好，更加方便，电气工程才会得到更好的发展。

关键词：电气工程技术；发展历史；发展前景

一、电气工程技术的发展史

电气工程是现代科学技术领域的核心工程之一。传统电气工程被定义为用于创建和生产电气和电子系统的相关学科的总和。因此，电气工程的教育和科研在发达国家的大学中一直发挥着重要的作用。

（一）电磁学理论的建立及通讯技术的发展

自然界中的闪电现象使人类对电有了最早、最基本的认识。天然磁铁吸铁，是人类对磁现象最早的认识。人类开始电磁现象的研究，然而，在英国，在16世纪，德国科学家在1663年他发明了摩擦生电设备，在1729年，英国科学家发现，通过金属电荷传导等科学的情况下，这是最早期的实验与电力，再经过一系列的里程碑式的发现和发明。

1.库仑定律。1785年法国物理学家库仑通过扭秤测量静电力和磁力得出结论：两个电荷之间的作用力与它们之间距离的平方成反比，与它们所带电荷量的乘积成正比，这就是著名的库仑定律。这一研究成果的历史意义在于它标志着人类对电磁现象的研究从定性阶段进入了定量阶段。

2.伏打电池。1799年意大利物理学家伏特经过反复实验发现把任何潮湿的物体放到两个不同金属之间都会产生电流，一年后伏特发明了世界上第一个电池，从此人类对电的研究由静电扩大到了动电的范围，开辟了电学研究的新时代。

3.奥斯特发现并总结出电流的磁效应和安培右手定则。1820年奥斯特偶然发现通电铂丝周围的小磁针会发生轻微晃动，之后他经过反复实验证实了这一现象。其后安培进行了更深入的研究，提出了右手定则，发现了电流方向与磁针转动方向之间的关系。

4.法拉第发现了电磁感应。英国科学家法拉第是第一个成功完成磁力发电实验的人，并总结出产生感应电流的五种条件：第一是不断变化的电流；磁场的变化；运动的稳定电流；第四，运动磁场；5是一根在磁场中运动的导线。法拉第称这种现象为“电磁感应”。电磁感应的发现使电的生产成为现实。到目前为止，发电机、电动机和变压器都是根据电磁感应原理工作的。

5.麦克斯韦建立电磁场理论。英国数学家、物理学家麦克斯韦总结了前人的一系列成果，用数学方程式表示电磁场，建立了完整的电磁理论体系，揭示了光、电、磁本质上的统一，并预言了电磁波的存在。

二、电气技术的发展趋势

与电气工程学科相关的行业主要包括电力行业、电气装备制造业以及几乎所有使用电力的行业，电气技术的开发和应用主要分布在这些行业。

（一）可再生能源技术

1995年全球可再生能源的储量仅占一次能源的18%，预测到2050年可再生能源要占一次能源的22%，21世纪，光伏技术、风电技术、生物质发电技术等得到了飞速发展。下面重点介绍人类的未来能源——氢能。科学家们一直致力于研究把氢能作为人类未来的能源，氢能有其他能源无法相比的优势：

1.清洁。其发生反应后的生成物为水和氮化氢，对环境没有污染。

2.储量丰富。地球上的海水所含的氢用来发电就够人类用数亿年。

3.热值高。单位质量的发热量叫热值，氢的热值是汽油的3倍，煤炭的4倍。现在世界上很多国家正在斥巨资研究这一能源，但目前还处在实验室阶段，距工业应用还有一定的距离。

（二）输电信技术

超导技术在电气工程中的广泛应用促进了其发展。

1.超导储能系统。将电能转化为电磁能，利用超导线圈把电能储存起来。超导储能系统是除电池储能系统之外的又一储能系统，其使用将提高电网的安全性。

2.超导故障限流器。利用超导体超导与正常状态的转换特性，快速限制电力系统故障短路电流，确保电网安全。

3.超导大容量电缆。可大大降低输电过程中的电的消耗，提高能源效率。

灵活交流输电技术（FACTS）。用大功率电子器件实现对电力系统电压、参数、功率、相位角等数据的实时调节控制，以实现电力系统的安全性、稳定性和输电过程中的能耗。

（三）高速磁悬浮列车

德国和日本在磁悬浮技术方面处于世界领先地位。磁悬浮技术允许列车在没有燃料的情况下以最高时速550公里的速度离开轨道。高速磁悬浮列车是磁悬浮、低温超导、计算机控制和信息技术等高科技成果的结合。

三、结论

总之，电气工程有着悠久的历史背景和光明的前景。今天科学的发展和技术的基础上，建立了电气工程可以扩展，和对未来的预测将进入电气时代，但我们可以发现的过程中，科学技术的发展，现在的技术已经不能独立于其他技术开发，每一项技术的发明和发展与其他技术支持和联系。

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