电气技术发展的过去、现在与未来

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1、来源：《电气技术》　   电能开发和应用技术（电气技术）服务人类生产和生活只有约两百年的历史。在19世纪和20世纪交替的约20年内，电气技术的发展可谓突飞猛进，电气技术的创新层出不穷，各种发电、输电、配电和用电设备在天才的发明家手中不断涌现，电气技术深入到人类改造、征服和利用自然的活动中，在人类经济活动的各个领域发挥日益显著的作用。进入21世纪的几年来，电气技术服务人类发展的能力已远非一百年前可比，就在这时，全球70年来最严重的经济危机让美国、欧盟、日本的实际GDP同比分别下降2.4%、4.1%、5.2%，人类苦心建立

2、起来的庞大电力系统显然有点多余。据BP公司公布的年度能源统计数据，2009年全球的发电量为200936亿度，比2008年下降了0.92%，各类不同的经济体的用电量都出现了历史上少有的下调。在这重要时光，人类再次把眼光投向电气技术，意欲让她承担起带领人类走出经济危机和环境困境的先锋，为此电气技术的创新再次成为人类创新的焦点，以节电、可再生能源发电、智能电网等为代表的电气技术创新成就正在引领人类走向更高的文明境界。　　电气技术创新应用史话　　电气技术的创新发展源于电磁学理论的发展。从丹麦物理学家奥斯特1820年发现电流的磁

3、效应，到安培定则、欧姆定律和法拉第的电磁感应定律，电磁学理论羽翼渐丰。1864年，在上述理论和实验基础上，英国物理学家麦克斯韦提出了麦克斯韦方程组，创立了完整的经典电磁学理论体系。随后，德国物理学家赫兹证实了电磁波的存在，进一步完善了电磁学理论，形成了现代电磁学的基本框架。经典电磁学的建立，为人类开发利用电能奠定了坚实的理论基础。　　电气技术随着电能的应用而日趋成熟，一百多年来电气技术的发展史就是一部探索电能利用形式、最大限度、最经济利用电能的发明史。电能易于转化成机械能、热和光，又是信息的重要载体，并且便于远距离输送

4、和分配。这样的优良特性使得电能由最初用于电照明、电报、电话，扩展到电镀、电动力以至工业生产的各部门，并迅速进入人类经济生活的各个领域。　　早19世纪上半叶电能用于工业生产之前，作为通讯用的电器设备就已经开始进入试用阶段。在通讯领域，电主要用来传递信号，涉及到的电气设备主要有电池、电线电缆和各种电子器件。1838年，画家出身的莫尔斯发明了电报机，不久，电报取代烽火狼烟成为传递信息的主要手段。约四十年后，美国人贝尔发明了电话，使电讯走向民众。1895年，意大利人马可尼又在有线电话的基础上发明了无线通讯。1906年，加拿大在

5、美工作的物理学家费森登发明了无线电广播，使人们第一次听到用电磁波传来的音乐和新闻，到20世纪30年代初，无线电广播系统已覆盖全球绝大部分地方。1925年英国发明家贝尔德发明了电视机，实现了利用电磁波传递视频信号的梦想。今天世界上有数十亿台电话、电视，通讯技术也从有线发展为无线，从模拟发展为数字，而这些正是根源于人类对电和电磁波的早期探索。　　人类最早发明的电光源是弧光灯和白炽灯。1807年英国的戴维制成了碳极度弧光灯，1878年，美国的布拉许利用弧光灯在街道和广场照明中取得了成功。1年后，2位美国费城的高级中学教师汤姆

6、生和霍斯顿通过设计弧光灯系统开创了新的电工业。1880年，爱迪生发明了实用白炽灯，揭开了电应用于日常生活的序幕。爱迪生之后，电灯不断改进。1939年管状日光灯问世，很快被广泛采用，成为又一种重要的照明光源。随后电能用于耗电较小的收音机、电视机、洗衣机等家用电器，创造了电能在家庭生活中应用的第一阶段；第二阶段发展到使用耗电较多的电冰箱、厨房用电炉、电热水器和空调设备等；第三阶段发展到电气采暖和家庭生活全面电气化。　　在电气设备走入千家万户的同时，也走进了各厂矿企业。从19世纪80年代开始，电力驱动逐渐进入交通运输部门。1

7、879年西门子和哈尔斯克在柏林工业博览会上展出了第一条小型电车轨道，到1899、1900、1902年，伦敦、巴黎、柏林先后建成了第一条电气化地下铁道。1912年，瑞士第一批电力牵引火车开始行驶。除城市电车外，1887、1908年首次出现了电动矿用机车和电动运输车。1894年，美国的一家棉花加工厂首先实现了电气化，其供电系统全部用交流电。20世纪初，所有新建工厂都使用电动机为动力。1899年到1909年的这10年时间是实现工业电气化的重大转折点。10年间电动机产量增长了216%，而工业用电动机却猛增了584%。同时，交流

8、电动机成了工业电动机中的主力。1899年仅有1/5的工业电动机是交流机，到1909年交流机已超过了一半。将电能转化为各种机械能的功臣非“电动机”莫属，正因为有了电动机，才使我们的生活发生了翻天覆地的变化。　　电力不仅作为最主要的动力被广泛运用于加工工业，而且由于电力的应用导致了一系列新的加工工艺的发展，如电镀、电焊、电加工等等，为