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［摘要］電氣工程在推動社會發展和人類進步方面有著舉足輕重的作用，全面了解這一學科背景顯得極為重要。本文將電氣工程發展歷程分為五個階段，其中每一階段都扮演重要角色，為電氣工程的發展做出巨大貢獻。
［關鍵詞］電氣工程；電燈與照明；發電機；電能
1萌芽期
早在戰國時期，“司南”的出現已經證實了古人們對電磁現象的探索，到了宋代，“司南”已經發展成為指南針并得到廣泛應用。美國人本杰明•富蘭克林（BenjaminFranklin，1706-1790）在1752年通過著名的風箏實驗得出閃電的本質也是電的結論，他的貢獻為后人在相關方面的研究奠定基石。庫倫（CharlesAugustindeCoulomb，1736-1806）在1777年發明了扭力天平，扭力天平利用電荷之間吸引與排斥測量電荷量，進一步得出了廣為人知的庫侖定律。丹麥科學家奧斯特（HansChristianOersted，1777-1851）在1820年通過實驗發現了電流的磁效應，通電導線附近的小磁針發生偏轉證明通電導線周圍存在磁場。在1831年8月29日，英國科學家法拉第（MichaelFaraday，1791-1867）通過試驗成功地驗證了“電磁感應”的猜想，并在此基礎上創立電磁感應定律。電磁感應定律的建立將電和磁有機地統一，為電氣工程學科的誕生奠定基礎。
2實用期
19世紀中后期一大批電氣科學家為了電氣發展不懈努力，但是在很長一段時間內電氣設備仍然沒有普及，一個很重要的原因就是電源問題。傳統的用電設備只能依靠伏打電池供電，而這種電池使用成本高功率小難以大規模推廣。為此，一些科學家開始研發更加實用的發電機。在研究初期，科學家們嘗試用永磁體作為磁鐵。1866年德國科學家西門子（ErnstWernervonSiemens，1816-1892）發明了第一臺自激式發電機，象征著制造大功率發電機技術有了重大突破并且在電學發展史上具有里程碑意義。此后，一大批科學家進行了不同的嘗試，發電機的種類不斷增多，各種型號推陳出新，這也很大程度上促進了電氣工程領域的迅猛發展。
3走進人類生活
電能作為一種清潔能源，最初主要用于照明，英國科學家在1809年用2000個伏打電池作為電源給木炭供電，通過調整兩電極之間的距離使之產生電弧放電，這個過程會產生強光用來照明，這是電能用于照明的開始。但是這種方法有很大的不足，通常情況下變化的電弧導致光線不穩定，并且需要不斷調整電極間距才能放電。另外，過程中木炭會產生難聞的煙氣，不利于室內安放?？茖W家們為了解決這些問題，先后嘗試過無數種材料做燈絲。終于，在1879年10月美國發明家愛迪生在失敗了無數次之后，成功發明了將碳化竹絲放入真空玻璃泡并通電發光的燈泡。愛迪生在發明方面的一小步卻是人類利用電能方面的一大步，他發明的燈泡不僅可以長時間穩定工作，而且成本低廉使用壽命長久。因為有諸多優點，電燈逐漸開始商業化，漸漸地被人們廣泛使用，這一發明為電能走進千家萬戶奠定基礎。
4蓬勃發展期
電燈的使用給我們的生活帶來方便，但是大量的燈泡需要更大規模的電能，此時單一的發電機很難滿足需求，進而對大規模供電的發電廠有著強烈的需求。1875年，法國巴黎建立了世界上第一座火力發電廠，僅僅7年后在美國建成了第一個直流電網系統。在早期的發電廠都是采用直流供電，這樣線路電能損耗大，不利于進行遠距離輸電。從焦耳-愣次定律可知，輸送同樣的電能電壓越高線上損耗越小，當時的直流發電機能發出的最高電壓高達57.6kV，功率達4650Kw，但是由于當時的技術原因，很難將電壓繼續提高，而且更加重要的是只能把高壓直流電輸送給用戶，這樣非常危險而且花費大。19世紀80年代，第一臺具有實用價值的變壓器誕生，提高了電能的輸送能力并為電網的進一步擴大提供條件。幾乎同時，具有能升壓和降壓的交流電廠建成，大型交流發電機也有了更大的突破，特別是大型三相交流發電機研制成功。在這些基礎上，使得超遠距離輸變電成為可能并為電氣工程的發展鋪平道路。
5進入電氣時代
進入20世紀以來，隨著以電氣為核心的第二次工業革命開展，電氣時代徹底改變了世界。電氣工程這一學科更加完善并更加廣泛地運用于生活，體現在生活的方方面面，各行各業離不開電氣的身影。以農業為例，在過去30年農業作為第一產業一直以來長期占據我國國民收入的主體，但是在新時代背景下農業現代化、農業集約化、農業電氣化已經在很大程度上取代傳統農業。這一時期電氣工程飛速發展。
參考文獻
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作者:任宏宇 單位:重慶交通大學機電與車輛工程學院
