Електротехніка
Електроте́хніка (рос. электротехника, англ. electrical engineering, нім. Elekrotechnik f) — галузь науки і техніки, пов'язана із застосуванням електричних і магнітних явищ для перетворення енергії, добування і зміни складу речовин, виробництва та обробки матеріалів; галузь, що охоплює питання отримання (виробництва), розподілу, перетворення і споживання електроенергії.
Електротехніка — це професійна інженерна дисципліна, яка зазвичай переймається вивченням і застосуванням електрики, електроніки та електромагнетизму. З плином часу засоби мовлення та запису, зробили електроніку частиною повсякденного життя. Винахід транзистора, а потім і інтегральної схеми, знизили вартість електроніки до такої міри, що стало можливим використовувати їх практично у будь-якому побутовому приладі.
У 2000 роках електротехніка розділилась на низку галузей: електроніку, цифрові комп'ютери, обчислювальну техніку, енергетику, телекомунікації, системи керування, радіочастотну техніку, обробку сигналів, приладобудування та мікроелектроніку. Багато з цих дисциплін перетинаються з іншими галузями машинобудування, які охоплюють величезну кількість спеціалізацій, таких як апаратне забезпечення, силова електроніка, електромагнетизм і хвилі, мікрохвильова інженерія, нанотехнології, електрохімія, поновлювані джерела енергії, мехатроніка, електротехнічне матеріалознавство та багато іншого.
Інженери-електрики у постіндустріальних країнах зазвичай мають науковий ступінь з електротехніки або електроніки. Інженери-електрики працюють у дуже різних галузях промисловості, а потрібні їм навички також є змінними. Вони простягаються від базової теорії електричних кіл до управлінських навичок, потрібних керівнику проєкту. Інструменти й обладнання, яких може потребувати окремий інженер, можуть змінюватися від простого вольтметра до високопродуктивного аналізатора та складного програмного забезпечення для проєктування та виробництва.
Історія розвитку
Електротехніка як наука сформувалась в кінці XIX ст. після переходу телеграфу і електропостачання на комерційну основу. На даний час (2010-і роки) вона має багато підрозділів: енергетику, електроніку, системи контролю і керування, обробку сигналів і телекомунікації.
В деяких країнах розділяють електротехніку та електроніку, вважаючи, що перша має справу лише з великими електросистемами (наприклад, з передачею електроенергії і системами керування електродвигунами), а остання — з електронними мікросистемами (наприклад, з комп'ютерами і інтегральними схемами). Іншими словами, електротехніка зв'язана з передачею електроенергії, а електроніка — з передаванням даних, інформації.
Електрика стала об'єктом наукових досліджень, принаймні, з початку XVII століття. Першим інженером-електротехніком вважається Вільям Гілберт, який винайшов версоріум — прилад, який фіксував наявність статичної електрики на предметах. Крім того, він був першим, хто зміг провести чітку межу між магнетизмом і статичною електрикою та дати визначення електриці. Однак лише в XIX столітті вчені стали інтенсивно досліджувати електрику і явища, пов'язані з нею. Провідними вченими в цьому напрямі були Георг Ом, який в 1827 році розрахував залежність між електричним струмом і напругою в провіднику, Майкл Фарадей, що відкрив явище електромагнітної індукції в 1831 році, і Джеймс Клерк Максвелл, котрий опублікував в 1873 році «Трактат про електрику і магнетизм», де виклав власну електромагнітну теорію світла.
В той час, науку про електрику і електричні явища розглядали як підрозділ фізики. Лише в кінці XIX століття університети стали видавати дипломи зі спеціальності — електротехніка. Перша кафедра і факультет електротехніки були відкриті в Дармштадському Університеті Технології в 1882 році. 1883 року, цей університет спільно з Корнелльським Університетом вперше в світі ввів курс по електротехніці. А в 1885 році коледж при Лондонському Університеті відкрив першу кафедру електротехніки у Великої Британії. Потім в 1886 році в Університеті Міссурі також був заснований перший в США факультет електротехніки.
В цей час дослідження в області електротехніки, здійснювали багато вчених. В 1882 році Томас Едісон запустив в експлуатацію першу в світі розгалужену електромережу, яка постачала електроенергію (а саме постійний струм з напругою 110В) 59 клієнтам в Нижньому Мангеттені, одному із районів Нью-Йорка.
В 1887 році Нікола Тесла оформив низку патентів, що мали відношення до нового виду розподілу електроенергії, відомому як змінний струм. Після цього між Теслою і Едісоном почався період жорсткої конкурентної боротьби, відомої в Америці під назвою «Війна струмів». Тесла переміг. Змінний струм поступово витіснив постійний струм із галузі виробництва і розподілу електроенергії, значно підвищив безпечність і ефективність електроенергії та розширив область її застосування. Тесла також зробив можливою передачу електричного струму на дальні відстані.
Обидва винахідники, і Едісон, і Тесла, дали потужний поштовх розвитку електротехніки. Роботи Тесли над двофазними асинхронними двигунами і електродвигуном багатофазного струму залишили значний слід в області електротехніки. А Едісон, завдяки своїй роботі над телеграфією і розробці біржового телеграфного апарата, заснував власну квітучу компанію — Дженерал Електрик. Що б там не було, але на кінець 19 століття в електротехніці стали з'являтись і інші значні фігури.
Винайденню радіо і електроніки сприяло багато видатних вчених і винахідників. Поглиблене вивчення надвисоких частот, дозволило Генріху Герцу 1888 року експериментально відкрити за допомогою електрообладнання, існування електромагнітних радіохвиль. В 1895 році Нікола Тесла зміг визначити радіосигнал, переданий із його нью-йоркської лабораторії в військовому училищі Вест-Пойнт (відстань приблизно 80,5 км). Карл Фердинанд Браун 1897 року запропонував використати електронно-променеву трубку в осцилоскопах, що поклало початок розвитку телевізійних технологій. Джон Амброз Флемінг винайшов першу радіолампу, або електровакуумний діод, 1904 року. Два роки потому, Роберт фон Лібен (Німеччина) і Лі де Форест (США) незалежно один від одного винайшли підсилювальну лампу, або електровакуумний тріод. В 1920 році Альберт Галл відкрив магнетрон, що в свою чергу призвело до винайдення Персі Спенсером в 1946 році мікрохвильової печі. 1934 року, британські військові вчені під керівництвом доктора Уімперіса почали успішну розробку першого радара (який також використовував магнетрони). Роботу було завершено в серпні 1936 року будівництвом в Боудсі першої радіолокаційної станції.
Енергетика
Енергетика (англ. energy industry) — сукупність галузей господарства, що вивчають і використовують природні енергетичні ресурси задля виробництва, перетворення, передавання і розподілу енергії.
Електроніка
Електро́ніка (віл грец. Ηλεκτρόνιο — електрон) — наука про взаємодію електронів з електромагнітними полями і про методи створення електронних приладів і пристроїв, в яких ця взаємодія використовується для перетворення електромагнітної енергії, в основному для передачі, обробки і зберігання інформації.
Також електроніка — це галузь фізики та техніки, в якій досліджуються електронні процеси, що пов'язані з утворенням та керуванням руху вільних електронів та/або інших заряджених частинок в різноманітних середовищах (вакуум, тверде тіло, газ, плазма) та на їх межах, а також проблеми і способи розробки електронних приладів різного призначення.
Література
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — ISBN 966-7804-14-3.
- Будіщев М. С. Електротехніка, електроніка та мікропроцесорна техніка. Підручник. — Львів: Афіша, 2001. — 424 с.
- Дискретне макромоделювання в електротехніці та суміжних областях : монографія / П. Г. Стахів, Ю. Я. Козак, О. П. Гоголюк ; М-во освіти і науки України, Нац. ун-т "Львів. політехніка". – Львів : Вид-во Львів. політехніки, 2014. – 260 с. : іл. – Бібліогр.: с. 241-257 (199 назв). – ISBN 978-617-607-674-2
- ДСТУ 2843-94. Електротехніка. Основні поняття. Терміни та визначення. Чинний від 1995-01-01. – Київ: Держспоживстандарт України, 1995. – 65 с.
- Теоретичні основи електротехніки. Електричні кола : навч. посіб. / В. С. Маляр ; Нац. ун-т "Львів. політехніка". - Л. : Вид-во Львів. політехніки, 2012. - 310 с. : рис., табл.
- Теоретичні основи електротехніки : підручник / В. С. Маляр. – Львів : Львівська політехніка, 2018. – 416 с. – ISBN 966-941-189-1.
- Витоки та розвиток електротехнічної освіти і науки у Львівській політехніці (1891—2016) : до 125-річчя львів. електротехн. шк. / за ред. П. Г. Стахіва. — Львів : Вид-во Львів. політехніки, 2017. — 214 с. : іл., портр. — Бібліогр.: с. 208 (14 назв). — Імен. покажч.: с. 209—212. — ISBN 978-966-941-058-0