Электротехника

Значение слова Электротехника по Ефремовой:
Электротехника - 1. Научная дисциплина, изучающая процессы и явления, связанные с практическим использованием электроэнергии.
2. Учебный предмет, содержащий теоретические основы данной науки.
3. разг. Учебник, излагающий содержание данного учебного предмета.

Значение слова Электротехника по Ожегову:
Электротехника - Наука о применении электричества для практических целей


Электротехника Само такое применение

Электротехника в Энциклопедическом словаре:
Электротехника - отрасль науки и техники, связанная с получением,преобразованием и использованием электрической энергии и охватывающаявопросы применения электрических и магнитных явлений в промышленности,связи, на транспорте и др.

Значение слова Электротехника по словарю Ушакова:
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
электротехники, мн. нет, ж. 1. Наука о применении электричества для различных практических целей. Курс электротехники. Электротехника сильных токов. Электротехника слабых токов. 2. Отрасль промышленности, производящая оборудование для практического применения электрической энергии (тех.).

Значение слова Электротехника по словарю Брокгауза и Ефрона:
Электротехника — Электротехникой называют отрасль прикладных знаний, имеющих целью изучение средств и способов для применения электрической энергии в технике и промышленности. Выросшая на почве научных исследований в области электричества и магнетизма и воспользовавшаяся уже богатыми средствами паровой механики, а затем и гидротехники, Э. поразительно быстро завоевала самое почетное место в техническом и промышленном мире. Действительно, в настоящее время нет почти такой отрасли техники, где бы не пользовались услугами электричества. Если четверть века тому назад Э. представляла собой ряд сведений, приемов и конструкций, плохо координированных и слабо связанных строго построенной теорией, то теперь, благодаря изумительно настойчивому труду ученых и техников, этой отрасли прикладных знаний без всяких колебаний может быть присуждено звание прикладной науки. Рамки этой науки в настоящее время настолько раздвинулись, что изучающим ее приходится уже специализироваться по тому или другому из отделов, на которые эта наука успела так быстро дифференцироваться. Прежде всего явилось настоятельной необходимостью разделить Э. на два крупных отдела: 1) на технику слабых токов, обнимающую собой применения электричества для передачи сигналов и звуков, для контроля на расстоянии тех или других действий и распоряжений и для координирования движения поездов жел. дор. с целью обеспечить безопасность и правильное управление этим движением; 2) на технику сильных токов, обнимающую собой целый ряд применений электрической энергии для целей освещения, распределения и передачи механической энергии во всех разновидностях этой последней, начиная с мелких мастерских и кончая тягой поездов большой скорости, не говоря уже о применениях в области химии. Но и эти два крупных отдела, в свою очередь, раздробились на более или менее обширные подотделы. Так, в технике слабых токов можно выделить вполне определенные и почти самостоятельные отделы: телеграфия, телефония, электрическая сигнализация (железнодорожная, пожарная и заводская), и для каждого такого отдела необходимо иметь специально подготовленных техников. Телеграфия даже развилась в самостоятельную прикладную науку, за ней следом идет телефония и лишь электрическая сигнализация, имея более описательный характер, представляет собой как бы главу, связанную искусственно из параграфов, находящихся в той или другой зависимости от требований, специально предъявляемых соответственной отраслью техники. Э. сильных токов раздробилась в настоящее время на ряд следующих весьма крупных отделов: 1) электрическое освещение, обнимающее способы преобразования электрической энергии в световую, 2) электрическое распределение и электрическая передача механической энергии на расстояние, 3) электромеханика, предмет которой составляет изучение конструкций и действия динамо-машин, электродвигателей, трансформаторов и вообще электромеханизмов, 4) электрическая тяга (электрические трамваи и железные дороги), 5) электрометрия, посвящаемая рассмотрению методов измерения электрических величин, исследованию электроизмерительных аппаратов и испытанию источников, генераторов, трансформаторов электрической энергии и других вспомогательных приборов, применяемых в электротехнике. Мы не будем говорить о таких отделах, как электрохимия, электрометаллургия и т. п, которые являются уже отраслью соответствующих наук (химии, металлургии и т. п.), а упомянем лишь еще об одном отделе, а именно, о гальванопластике и гальваностегии. Не безынтересно привести краткий исторический очерк как возникновения, так и дальнейшего развития всех перечисленных выше отделов Э. I. Техника слабых токов. 1) Телеграфия. Началом эпохи применения электричества с целью передачи сигналов на расстояние следует считать (см. "Telegraphie und Telephonie", J. Noebels, A. Schluckebier, O. Jentsch) 1746 год, когда профессор Winkler в Лейпциге впервые показал, с какой громадной скоростью распространяется электричество в хороших проводниках. Несколько позже (1747 г.) Le Моnnier в Париже показал, разряжая лейденскую банку через железную проволоку, длиной в 4 километра, что обратным проводом может служить земля, то же повторил Watson в Лондоне, причем проволока была взята длиной в 6 километров. Однако эти опыты можно считать лишь предвестниками нарождения электрических телеграфов; первой же попыткой практического значения следует считать опыты Lesagea в Женеве, который устроил линию из 24 проволок, изолированных в глиняных трубках. На концах этих проволок с одной стороны он подвесил бузинные шарики, а с другой — установил электростатическую машину: соединяя кондуктор этой последней с двумя из проволок, он получал на другом конце линии взаимное отталкивание соответствующих двух шариков. Отклонению той или другой пары этих последних соответствовала та или другая буква алфавита; таким образом, это был первый электрический телеграф. Аналогичные попытки применения статического электричества были сделаны Reusserом и B ö ckmannом в Карлсруэ, Betancourtом в Мадриде (в 1798 г.) и позже Francisом Bonaldsом, но до тех пор, пока старались применять статическое электричество для передачи знаков, опыты оказывались мало удачными и, по-видимому, пришлось вовсе отказаться от подобного принципа при более или менее значительных расстояниях вследствие рассеивания даваемого проводам заряда через воздух и через несовершенные изолирующие поддержки проводов. Этими попытками заканчивается первый, весьма скудный по своим практическим результатам, период истории электрических телеграфов. Второй период характеризуется применением химических действий тока, главным образом, свойств тока разлагать подкисленную воду. На таком принципе была устроена телеграфная передача Самуилом Тома фон Земмерингом (Samuel Thomas von S ö mmering). Линия состояла из 27 изолированных одна от другой проволок, из которых 25 соответствовали буквам алфавита, 26-я — точке и 27-я повторительному знаку (сигналу "повторить"). Эти проволоки у места передачи могли соединяться попарно с полюсами Вольтова столба, а у места приема входили своими концами в стеклянный сосуд, наполненный водой, подкисленной серной кислотой. Таким образом, при замыкании двух проволок у места передачи на полюсы (+) и (—) Вольтова столба в месте приема у конца одной проволоки выделялся кислород, а у конца другой — водород, пузырьки которых наблюдались простым глазом и, следовательно, можно было отмечать, у каких букв происходит выделение газов, так как каждый конец проволоки соответствовал той или другой букве, причем каждый раз передавалось по две буквы. Эта система передачи знаков была предложена Земмерингом в 1809 г. Schweigger в 1811 г. усовершенствовал предыдущую систему, уменьшив число проволок на 2. Однако и эти попытки не привели к более или менее практическим результатам. Наиболее плодотворным является третий период, когда были применены электромагнитные свойства гальванического тока. Ампер в 1820 г., в докладе французской академии наук (2-го октября), сообщил идею электромагнитного телеграфа, а именно, он предлагал провести столько проволок, сколько букв в алфавита, около каждой проволоки в пункте приема установить по магнитной стрелке и затем провести еще одну проволоку для возврата тока; тогда, замыкая гальваническую батарею, один полюс которой соединен с возвратной проволокой, через ту или другую проволоку алфавита, получим отклонение соответствующей магнитной стрелки. Наш соотечественник, Павел Львович барон Шиллинг, впервые показал, что, комбинируя отклонения магнитной стрелки под действием тока в ту и другую сторону, можно создать условный алфавит и таким образом возможно обойтись значительно меньшим, чем по идее Ампера, числом проводов. На аналогичном принципе был устроен электромагнитный телеграф Вебером и Гауссом. Профессор мюнхенской академии наук Steinheil на том же принципе, комбинируя отклонения двух магнитных стрелок, устроил в 1835 г. аппарат, посредством которого условные знаки алфавита принимались одновременно и по звуку (ударом о металлическую чашечку) и на ленте в виде точек; таким образом, это был первый пишущий телеграфный аппарат. Cooke и Wheatstone усовершенствовали телеграфный аппарат барона Шиллинга, сократив число магнитных стрелок. Затем были изобретены так называемые стрельчатые телеграфы, где обходились уже двумя или одним проводом, причем в приемном аппарате при посылках тока перемещалась стрелка по циферблату с буквами алфавита. В сентябре 1837 г. американец Морзе демонстрировал впервые свой пишущий аппарат. Знаки получались в виде зигзагообразных линий. В 1844 г. этот же изобретатель дал вторую модель, являющуюся прототипом применяемого по сие время известного в телеграфной технике аппарата Морзе. В 1855 г. профессор David-Eduard Hughes (Юз) изобрел буквопечатающий аппарат, который получил столь широкое распространение во всех государствах Европы и Америки. В 1860 г. впервые этот аппарат был испытан во Франции, в России же первые пробы были сделаны в 1865 г. Изобретение столь удачных типов телеграфных аппаратов Морзе и Юза сразу дало толчок развитию телеграфной корреспонденции, а вместе с ней стали расти требования быстроты передачи, и техники стали стремиться к выработке так называемых быстродействующих аппаратов, могущих передавать в час 100 и более депеш, Wheatstone в 1867 г. предложил аппарат, представляющий собой как бы усовершенствование аппарата Морзе. В этом аппарате передатчик действовал автоматически, с каковой целью предварительно депеши заготовлялись на особой ленте знаками в виде пробитых круглых отверстий, комбинируемых соответственно каждой букве алфавита; эта перфорированная лента пропускалась между штифтами передатчика, которые, проскакивая сквозь отверстия ленты, производили соответственные посылки тока, а следовательно, и сигналы в приемном аппарате, который воспроизводит эти сигналы в виде обыкновенного алфавита Морзе. Для удовлетворения все более и более возрастающей потребности увеличить число передаваемых в единицу времени депеш были предложены следующие системы: 1) встречное телеграфирование (дуплекс), т. е. одновременная передача двух депеш с обоих концов линии, 2) двойная передача (диплекс), т. е. одновременная передача двух депеш с одного и того же конца линии, 3) квадруплекс или двойная встречная передача, при которой одновременно передаются две депеши с одного конца и две депеши с другого конца линии, 4) многократное телеграфирование, т. е. одновременная передача нескольких депеш с одного и другого конца. Когда сделана была попытка передавать телеграфные знаки аппаратом Морзе через длинные морские кабели, то тотчас же натолкнулись на ряд затруднений: вследствие большой емкости кабелей, замыкаемый у одного конца линии ток достигал своего нормального значения через более или менее заметный промежуток времени, также требовалось известное время до полного исчезновения этого тока при размыкании его, вследствие этого передача страшно замедлялась, а знаки на ленте получались в искаженном виде; таким образом, аппарат Морзе и ему аналогичные оказались непригодными для передачи по длинным кабелям. Вильям Томсон после целого ряда теоретических исследований, предложил применять для телеграфирования по кабелям изобретенный им аппарат, названный сифонрекордером и состоящий из сифонной трубки, по которой непрерывно стекало чернило и которая приводилась в колебание гальванометрической рамкой (типа Deprez dArsonvalя, см. Электрические измерит. аппараты), соответственно посылкам тока в эту раму, помещенную в поле постоянного магнита. По мере того, как протяжение телеграфных линий увеличивалось, потребность в быстрой передаче возрастала, пришлось считаться с рядом явлений, мало исследованных теоретически; так, влияние самоиндукции, взаимоиндукции, емкости и изоляции приводило к весьма неблагоприятным результатам, пришлось прибегнуть к помощи авторитетов-теоретиков и, надо отдать должную дань справедливости, эти последние не заставили себя долго ждать: появился целый ряд теоретических исследований, причем высшая математика оказала громадную услугу; труды W. T homsona (лорда Кельвина), Kennely, Vaschy, Wunschendorfa и многих других ученых в значительной степени способствовали дальнейшему развитию телеграфной техники, ставшей на уровень прикладной науки. Открытие Герцем в 1889 г. электрических волн и их распространения при колебательных разрядах послужило преддверием к изобретению беспроволочного телеграфа. Почти одновременно и независимо друг от друга нашим соотечественником профессором А. С. Поповым (в 1895 г.) и итальянцем Marconi (в 1896 г.) были предложены две системы телеграфирования без проводов. По их стопам пошли Slaby, Braun, de Foresti, и в настоящее время телеграфная передача без проводов может считаться вполне разрешенной на расстоянии до 150 километров, а последние опыты Marconi дают повод надеяться, что подобная передача может быть осуществлена и на большие расстояния. Такова эволюция электрических телеграфов и телеграфного дела, не только доросшего в настоящее время до обширной специальности, но и поднявшегося до уровня прикладной науки, требующей весьма солидной теоретической подготовки. 2) Телефония. Американец Page в 1837 г. показал, что если окружить магнитный стержень изолированной проволокой и пропускать через эту последнюю быстро меняющийся ток, то этот стержень будет издавать звуки. Этот опыт послужил первым толчком для решения задачи о передаче звука на расстояние. В 1854 г. французский телеграфист Charles Bourseul в письме к графу Дюмонселю изложил идею аппарата для передачи на расстояние человеческой речи. Однако словам Bourseulя не придали особенного значения, и лишь в 1861 г. учитель во Фридрихсдорфе (около Гамбурга) Philipp Reis показал при посредстве изобретенного им передатчика и приемника, что можно на довольно большое расстояние передавать не только музыкальные звуки, но и человеческую речь. Его передатчик состоял из деревянной коробки с говорной трубкой, причем в крышке этой коробки было сделано отверстие, затянутое перепонкой, в центре которой был укреплен металлический контакт, на этот последний упиралось острие металлического рычага; контакт перепонки соединялся с одним полюсом батареи, рычаг через посредство линейного провода сообщался с одним концом обмотки, окружавшей магнитный стержень приемного аппарата, другой же конец этой обмотки возвращался через посредство второго линейного провода ко 2-му полюсу батареи. Когда воспроизводили звук перед говорной трубкой передатчика, перепонка приходила в колебание, вследствие чего изменялось сопротивление между острием рычага и контактом перепонки, а следовательно, изменялась сила тока во всей линейной цепи. Эти изменения, действуя на магнитный стержень, окруженный обмоткой, производили соответствующий звук. Таким образом, приемник Рейса представлял собой копию аппарата Pagea. Однако звуки передавались довольно плохо, и трудно было ожидать каких-либо практических результатов, но изобретение Рейса дало сильный толчок к дальнейшим изысканиям способов передачи звуков на расстояние. Так, Yeates в Дублине заменил приемник Рейса электромагнитом с подвижным якорем, расстояние которого до полюсов можно было регулировать по желанию; благодаря этому усовершенствованию удалось получить звуки значительно яснее и сильнее. Наконец, в 1876 г. Graham Bell после неоднократных опытов выработал аппарат, названный им телефоном, при посредстве которого ему удалось передавать речь вполне ясно и понятно. Усовершенствованный тем же изобретателем в 1877 г. телефон послужил прототипом применяемых ныне телефонных приемников. В том же году Эдисон, а затем в 1878 г. профессор Юз показали, что можно значительно улучшить передачу, если в качестве передатчика применять подвижные угольные контакты, сопротивление которых изменяется заметным образом при сообщении им колебаний от воспроизводимого вблизи звука. Такого рода передатчики получили название микрофонов. Расстояние передачи звука оказалось возможным еще более увеличить путем применения индукционной катушки, причем микрофон с источником тока включался в первичную, с малым числом оборотов проволоки, обмотку, а линия и приемник включались во вторичную, с более значительным числом оборотов проволоки, обмотку. Идею такого включения подал Эдисон. После этих усовершенствований телефонное дело стало быстро развиваться: начали устраивать телефонные сети с центральными станциями сначала в столицах, затем в более или менее значительных центрах, а теперь можно найти телефон в каждом маленьком городе, а в Западной Европе и в каждом местечке, деревне, не говоря уже о распространении телефона на железных дорогах, фабриках и заводах. Однако первое время ограничивались телефонной передачей в сравнительно небольших районах (в пределах городов), и когда убедились в полной возможности передавать человеческую речь на расстояния, превышающие 10—15 км., тотчас же начали работать над вопросом о междугородних телефонных сообщениях. Сначала пробовали воспользоваться существующими телеграфными линиями, и бельгийский инженер Ван Риссельберг предложил систему одновременного телеграфирования и телефонирования по одной и той же цепи. Первые же опыты показали, что по железным проводам, вследствие большой самоиндукции, передача возможна лишь на 200— 300 км, и что расстояние может быть значительно увеличено применением медных проводов, причем следует устраивать линии с полной металлической цепью (без возврата через землю; электротехнический конгресс 1889 г.). Влияние емкости также сказывалось заметным образом и ухудшало передачу. Благодаря теоретическим и практическим исследованиям Присса (в Англии), Massina (во Франции), Витлисбаха (в Швейцарии), Гравинкеля, Христиани (в Германии) и Carty (в Америке) и многих других ученых и выдающихся техников, вопрос о телефонной передаче на большие расстояния в настоящее время может считаться вполне решенным практически: передача на 1500 и даже 2000 км вполне осуществима; так, уже более 10 лет, как Лондон переговаривается с Парижем; недавно столица Франции соединена с Берлином, и уже поднят вопрос о соединении Петербурга с Берлином, который уже давно переговаривается с Веной. С 1896 г. Москва соединена с Петербургом, причем все работы и самый проект исполнены исключительно русскими техническими силами. Только по длинным кабелям (трансатлантическим) еще не удалось добиться более или менее положительных результатов, вследствие влияния емкости; однако работы проф. Puppina обещают путем комбинирования емкости и добавочных катушек самоиндукции превозмочь и эти затруднения и, быть может, в недалеком будущем мы будем иметь возможность переговариваться через океан. По мере расширения городских телефонных сетей при быстро возрастающем числе телефонных абонентов, пришлось изыскивать наиболее удобные конструкции телефонных коммутаторов для соединения попарно двух переговаривающихся между собой абонентов: сначала пользовались так назыв. швейцарскими коммутаторами, получившими большое распространение в телеграфной технике; затем были предложены коммутаторы-штандарты с пружинными соединительными гнездами на 50, 100 номеров, но при числе абонентов, превышающем 300, 400, оказалось уже неудобным пользоваться этими коммутаторами, так как таковые приходилось соединять по несколько вместе, вследствие чего являлось неудобство в соединении абонентов, принадлежащих двум разным коммутаторам; вот отчего были предложены так назыв. коммутаторы-мультипли, благодаря которым один и тот же служащий мог соединять двух любых абонентов. Однако и эти коммутаторы оказались недостаточными при числе абонентов более чем 15 или 20 тысяч. Для упрощения обслуживания при таком числе номеров Kellog и Bouchard предложили так назыв. групповые коммутаторы-мультипли, при посредстве которых каждый абонент мог вызывать для соединения с ним своего партнера, принадлежащего той или другой группе (все абоненты разделены на 2 группы). Для переговоров у каждого абонента должна быть установлена микрофонная батарея (1 или 2 элемента); при числе абонентов в 10, 20 и более тысяч пришлось бы иметь столько же отдельных батарей, уход за которыми чрезвычайно усложняется при таком громадном числе. Вот почему техники стали изыскивать способы концентрирования этих батарей в одном месте и замены их более сильными источниками при меньшем числе этих последних. Результатом этих изысканий появились системы с так назыв. центральными батареями, устанавливаемыми на центральной станции, причем вместо 10, 20 тысяч гальванических элементов пользуются соответственной емкости батареей аккумуляторов, состоящей из нескольких десятков элементов. Успехи беспроволочного телеграфирования заставили подумать и о беспроволочном телефонировании, и уже сделаны некоторые весьма ободряющие опыты в этом направлении: в электротехническом институте (в С.-Петербурге) Г. Лившиц при содействии А. С. Попова (изобретателя беспроволочного телеграфирования) достиг уже осязательных результатов, и надо надеяться, что не далеко то время, когда мы будем передавать речь на несколько километров, не прибегая к устройству специальных линий, подобно тому, как теперь мы можем телеграфировать через значительные пространства без посредства проволоки. Итак, в 1877 г. появился первый практический телефонный аппарат, а четверть века спустя телефонное дело так разрослось, что скоро эту отрасль придется выделить в самостоятельную науку, и теперь уже для этого дела нужны солидно подготовленные специалисты. 3) Электрическая сигнализация. В 1842 г. один из изобретателей электрических телеграфов W. Cooke (см. выше Телеграфия) предложил воспользоваться электрической передачей сигналов на расстояние для безопасности движения поездов жел. дор. Он предлагал делить перегоны между станциями на известные промежутки, у начала которых поставлены оптические сигналы, обслуживаемые особыми агентами, которые, маневрируя этими сигналами, должны разрешать вход поезду в следующий участок, не иначе как после получения сведения о выходе поезда, при посредстве электрических сигналов со следующего по направлению движения поста. Кларк в 1854 г. усовершенствовал систему Кука, затем Таер предложил новые усовершенствования, причем сигналы "путь занят", "путь свободен" отмечались отклонением двух магнитных стрелок, окрашенных в черный и красный цвета. Позже Прис предложил на каждом посту устроить маленькие семафорики (аналогичные большим оптическим, установленным на тех же постах), которые приводились в действие электрическим током и своим положением указывали на занятый или свободный путь. Однако все предложенные системы, начиная с аппарата Кука и кончая системой Приса, обладали одним общим недостатком — отсутствием связи между оптическими путевыми сигналами и электрическими сигнальными приспособлениями. Этот пробел был восполнен позднее системами Сименса и Гальске, Ляртига, Реньо, Родари в связи с дополнительными приспособлениями Sy k esa, Спаньеллети и других. В 1886 г. и затем в 1890 г. английский инженер Годжсон предложил одну из наиболее совершенных систем для блокировки электрическими сигналами участков пути. Затем была предложена жезловая система Томсона-Веба; обе эти системы получили в настоящее время наибольшее распространение. Параллельно с применением электрической сигнализации на железных дорогах не только для регулирования движения в перегонах между станциями, но и для других вспомогательных целей: для контроля правильности перевода рельсов с одного пути на другой, контроля сигнальных огней и т. п., развивалось не менее успешно применение электричества для несения контрольной и сигнализационной службы на фабриках и заводах: электричество стало контролировать уровень воды в резервуарах, скорость машин, температуру в помещениях и т. д. С появлением телефона оказалось весьма удобным устроить пожарную сигнализацию в городах, и безобразные каланчи уступили место расставленным на углах улиц небольшим тумбочкам, откуда любой обыватель, непосвященный в дело подачи сигналов, мог дать знать о пожаре, разбив лишь стекло, прикрывающее аппарат, который автоматически подает условные сигналы в определенные пожарные посты, после чего более подробные сведения могут быть сообщены по телефону. Вена, Париж, Берлин, Брюссель и многие другие города Западной Европы обзавелись такой пожарной сигнализацией; только в наших столицах красуются еще каланчи и как бы укоряют нас в нашей отсталости и нежелании перейти к более совершенной системе. II. Техника сильных токов 1) Электрическое освещение. В 1802 г. наш соотечественник проф. Петров впервые показал, что если через два угольных стержня, сдвинутых до соприкосновения, пропустить ток от сильной батареи гальванических элементов и затем раздвинуть эти угли на некоторое расстояние друг от друга, то получается ослепительное пламя, ярко освещающее окружающее пространство. Позже в 1812 г. английский физик Humphry Davy опубликовал свои исследования относительно аналогичных опытов и назвал это пламя вольтовой дугой, которой позже суждено было сыграть такую видную роль в деле освещения. Странно, что до сороковых годов XIX столетия почти ничего не было предпринято для практического применения вольтовой дуги, и только лишь в 1844 году появился первый дуговой фонарь, устроенный французским физиком Леоном Фуко: расстояние между углями регулировалось от руки; вслед за этим Wright предложил поддерживать постоянным расстояние между углями путем применения вращающихся угольных дисков; Stait в 1846 г. устроил пружинный регулятор, но первым практическим регулятором следует считать регулятор Archereau, построенный им в 1848 г. и основанный на втягивающем действии соленоида; таким образом расстояние между углями регулировалось самим током. Принцип, примененный Archereau, нашел целый ряд последователей: Фуко и Дюбоск (1848), а Жаспар (1855), Serrin (в 1857 г.) и мн. другие предложили целый ряд вариантов регулятора Archereau. Однако до тех пор, пока в качестве источника тока пользовались гальваническими батареями, свет вольтовой дуги ограничивался самыми ничтожными применениями; лишь после изобретения динамо-машин вопрос об освещении вольтовой дугой стал на практическую почву, но и тут тотчас же выдвинулась новая задача: это найти способы питать несколько дуговых ламп от одного и того же источника. Наш соотечественник Яблочков разрешил самым простым образом эту задачу путем применения знаменитой свечи, которую он зажигал переменным током. Чиколевым около того же времени был предложен дуговой регулятор, позволявщий дробить электрический свет от одного и того же источника. Наконец, в 1879 г. Hefner Alteneck, инжен. фирмы Сименса и Гальске построил дифференциальный регулятор, послуживший прототипом всех ныне применяемых дуговых фонарей. После этого свет вольтовой дуги начал разливаться все более и более широкой волной на улицах городов, фабриках, заводах, им стали освещать станционные пути железной дороги, вокзалы, а в военном деле им стали пользоваться для исследования местности на десятки километров; в мастерских, типографиях, чертежных стали применять так называемый рассеянный свет, похожий по своим свойствам на дневной, не дающий резких теней и позволяющий, следовательно, исполнять мелкие работы, требующие обыкновенно дневного света. В последнее время появились так назыв. пламенные дуговые фонари, дающие не бледный, а красноватый свет, причем расход электрической энергии на единицу силы света в этих дуговых фонарях значительно меньше, чем в обыкновенной вольтовой дуге. Наконец, в настоящее время много говорят о ртутной лампе Купера-Юита и есть надежда, что эта лампа получит практическое применение как один из наиболее экономных источников света. Таковы практические результаты открытия нашего соотечественника Петрова и последующих деятелей, работавших на поприще применения света вольтовой дуги. Но и ученые за это время проявили не меньшую деятельность для выяснения природы и свойств вольтовой дуги. Был сделан целый ряд исследований о температуре дуги, о её кажущемся сопротивлении, об отношении положительного и отрицательного угля к свойствам дуги и, наконец, о причинах возникновения этого ослепительного пламени. Можно цитировать целый ряд известных в ученом мире имен: лучшие силы участвовали в этих трудах: проф. Ayrton, Schwendler, Rosseti, Andrews, Dewar, Luggin, Blondel, Elihu Thomson, Sil v anus Thompson, Violle и мн. др. произвели целый ряд исследований, но ни один из них не дал простого и ясного представления о природе вольтовой дуги. Год тому назад, ровно сто лет после сообщения Петровым об его открытии вольтовой дуги, наш молодой и талантливый ученый Миткевич первый дал наиболее простое и наиболее правдоподобное объяснение природы вольтовой дуги, подтвердив свои гипотезы блестящими и поразительно убедительными опытами. Но, кроме вольтовой дуги, в настоящее время техника широко пользуется еще другим светом, получаемым путем накаливания электрическим током некоторых хороших и плохих проводников, как платина, уголь, каолин и окиси металлов. Jobart в Брюсселе (1838) заметил, что раскаленный уголь в безвоздушном пространстве может служить источником света. На этом принципе Moleyns (в Гельтенгаме) построил первую калильную лампу в 1841 г., состоявшую из платиновой проволоки, покрытой угольным порошком и помещенной в безвоздушном пространстве (в стеклянном сосуде, из которого был выкачан воздух); при пропускании тока проволока нагревалась до белого каления и испускала довольно яркий свет. Аналогичные опыты для получения света путем накаливания углей были произведены Changy в 1844 г., Starrом в 1845 г., Greenerом и Staiteом в 1848 г., Konnом в 1 8 75 г., Sawayerом и Маnом в 1878 г. Но только в 1879 г. американскому телеграфисту Томас-Альва Эдисону удалось сконструировать первую практически применимую лампу накаливания, которая состояла из угольной нити, приготовленной из бамбуковых волокон и помещенной в стеклянный колпачок, из которого выкачен воздух. Эта лампа оказалась настолько удачной, что многие последовали его идее и в сравнительно короткое время был предложен целый ряд вариантов лампочки Эдисона, а в настоящее время не только в столицах, но и в маленьких городах многие из обывателей пользуются светом калильной лампы, не дающей ни копоти, ни чрезмерного повышения температуры и загорающейся в одно мгновение путем поворота выключателя. Говоря о калильном свете, необходимо упомянуть также о наших соотечественниках Ладыгине и Булыгине, которые также (раньше Эдисона) показали, что возможно получить продолжительный и ровный свет путем накаливания углей и платины в безвоздушном пространстве. Яблочков, работая над своей свечей, показал, что если накалить предварительно каолин (до белого свечения), то это вещество становится хорошим проводником электрического тока, пропуская который можно поддерживать непрерывное свечение каолина, а следовательно, можно получить новый источник света. То же, но позже нашел профессор Nernst. Он показал, что окиси магния, циркония, тория и т. п. металлов при высокой температуре становятся хорошими проводниками электрического тока. На этом принципе он построил свою лампу, которая берет значительно меньше энергии на единицу силы света, чем лампа с угольной нитью. Наконец, недавно Ауэр предложил новый тип лампы, в которой накаливается нить осмия; эта лампа, к сожалению, допускает напряжение не более 37—38 вольт, но отличается замечательно экономичным расходованием электрической энергии на единицу силы света (около 1,17 ватта на свечу, тогда как угольная лампа накаливания расходует до 3,5 ватта на ту же свечу). Пока, конечно, трудно предсказать, какая будущность ожидает эти новые источники тока, но, судя по истории вопроса о калильном свете, надо полагать, что техника на этом не остановится и что в будущем мы получим весьма дешевые и экономные источники света. 2) Электрическая передача и распределение механической энергии. H. Fontaine впервые (в 1873 г.) показал на выставке в Вене, что динамо-машина может быть превращена в двигатель и что при посредстве электричества можно передавать механическую энергию на расстояние. С тех пор общество Gramme осуществило большое число передач на расстояние, увеличивая это последнее по мере того, как оно усовершенствовало конструкцию своих динамо-машин и электродвигателей. M. Deprez в 1880 г. произвел первые опыты электрической передачи на большие расстояния и нашел, что коэффициент полезного действия значительно повышается при повышении напряжения. Не вполне удачные опыты в 1880 г. не остановили этого электрика, и с упорством, достойным подражания, им был произведен еще целый ряд опытов в Мюнхене (в 1882 г.), в Гренобле (1883) и, наконец, между Парижем и Крейлем (в 1883 г.) на расстоянии 56 километров. Но тут то и оказалась вся несостоятельность постоянного тока, коэффициент полезного действия получился не более 45%, несмотря на весьма высоко для динамо-машин постоянного тока в 6000 вольт. Очевидно, для такого расстояния необходимо было повысить напряжение, но, к сожалению, конструкция динамо постоянного тока не позволяет переходить вышеуказанный предел (вследствие коллектора), и казалось бы, что электрическую передачу придется ограничить определенным расстоянием, мечты идеалистов электротехников, таким образом, разбивались как будто бы окончательно. Но неутомимый человеческий гений не стал в тупик перед этим затруднением; когда было доказано, что постоянный ток не в силах разрешить вопрос передачи на большие расстояния, сейчас же мысли большинства техников устремились на переменный ток. Но, увы, первые попытки оказались весьма неудачными; динамо переменного тока являлась крайне несовершенным двигателем (см. Электродвигатели), но и это обстоятельство не умалило настойчивость техников. В 1885 г. Galli l eo Ferraris показал, как можно при посредстве переменного тока получить вращающееся магнитное поле и как воспользоваться этим последним для устройства более совершенного электродвигателя переменного тока. Тогда-то возникла идея о двухфазных и трехфазных токах. Наш соотечественник Доливо-Добровольский осуществил одним из первых практически электродвигатель трехфазного тока и в 1891 г. блестяще демонстрировал электрическую передачу на расстоянии 175 километров между Лауфеном и Франкфуртом; благодаря простоте трансформации переменного тока, ему удалось без затруднений повысить напряжение до 25000 вольт, линия состояла из 3-х проводов бронзовой проволоки диаметром 4 мм; коэффициент полезного действия электрической передачи оказался равным 73 %. Этот опыт следует считать великим торжеством Э. Горизонт этой последней расширялся: мысль воспользоваться даровыми силами природы напрашивалась сама собой, а этой силы — непочатый угол. Один Рейнский водопад у Шаффгаузена может дать около 1750000 лошадиных сил, Ниагарские водопады могут доставить до 7000000 лошадиных сил, водяная сила Франции оценивается в 17000000 лошадиных сил; немало той же силы имеется и у нас в России. И вот постепенно техника, пользуясь неоценимыми услугами электричества, стала утилизировать эту как бы дремавшую энергию природы: Швейцария и Америка были одними из первых, поставивших дело электрической передачи на практическую почву; за ними следом пошли Германия, Италия, Франция и другие страны Западной Европы, а также и наше отечество. Напряжение (вольты) повышали по мере того, как расстояния увеличивались; этому помогала много и электромеханика. Если в 1891 г. Доливо-Добровольский применил генераторы и электродвигатели переменного тока в 50 вольт, повысив затем это напряжение при посредстве трансформаторов до 25000 вольт, то теперь уже строят динамммо-машины и электродвигатели для напряжения до 20000 вольт, а напряжение для передачи поднимают беспрепятственно до 40000 и более вольт. Благодаря опытам американского инженера Scotta, произведенным в 1898 г., удалось превозмочь некоторые затруднения, вызываемые особыми явлениями на линии при напряжениях выше 20000 вольт. В Америке уже существуют передачи при напряжении в 60000 вольт, а последние опыты показали, что таковое может быть доведено до 80000 вольт. Благодаря этому теперь возможно считать, что электрическая передача вполне осуществима на расстояние до 500 километров, а сейчас мы уже имеем пример передачи на 355 километров, от водопада Uax в С.-Франциско. В России также имеются уже передачи на расстояние: в Баку (нефтяные промыслы), на Кавказе для групп минеральных вод, где пользуются силой падения воды на реке Подкумке, за 5 верст от местечка Ессентуки, откуда энергия передается в этот пункт, затем в Пятигорск, Кисловодск и Железноводск; напряжение выбрано в 8000 вольт. В Сибири также на промыслах Ленского золотопромышленного товарищества устроена передача при напряжении в 10000 вольт. На заводах электрическая передача с успехом заменяет ременную, канатную, пневматическую и другие передачи. Благодаря превосходным качествам электродвигателей, их компактности, эти последние нашли широкое применение для приведения в действие всевозможных станков; этими двигателями широко пользуются для подъема грузов, для приведения в действие типографских машин, для вентиляции, для управления орудиями на судах, в горном деле для сверления скважин, выкачивания воды; на сталелитейных заводах Homestead (в Пенсильвании) применение электрической передачи дало возможность 4000 рабочим изготовлять то же количество стали, какое добывается 15000 рабочих на заводах Круппа в Германии. 3) Электромеханика. Началом развития электромеханики следует считать изобретение первой практически применимой динамо-машины. Принципы индукции, открытые Фарадеем и указывавшие на возможность преобразования механической энергии в электрическую, дали первый толчок к изобретению динамо-машин. В 1832 г. Pixii осуществил первую магнитомашину, состоявшую из подковообразных постоянных магнитов, вращающихся перед двумя (соответственно каждому полюсу) катушками, индуктируемый в которых ток передавался во внешнюю цепь при посредстве коллектора и двух щеток. Ritchie в 1833 г. предложил вариант, в котором магниты оставались неподвижны, а вращались катушки с проволокой; такого рода машина является прототипом ныне применяемых индукторов для исследования электрических установок, в телефонном деле и для целей железнодорожной сигнализации. Дальнейшие усовершенствования, направленные к увеличению силы магнитов, были сделаны Clarkом (1836 г.), Pageом (1838 г.), St ö herом (1844 г.). Наконец профессором военной школы в Брюсселе (в 1856 г.) Nolletом был предложен тип многополюсной магнитомашины, которая после некоторых упрощений, сделанных Massonом, является первой машиной, вышедшей из пределов физического кабинета на арену практических применений: общество "Alliance" в Париже построило по идее Nollet и Massona первую большую магнитомашину для целей освещения. Однако магнитомашины являлись крайне громоздкими, дорогими и неудобными, так как необходимо было иметь сильные постоянные магниты. Pacinotti (во Флоренции) в 1860 г. один из первых предложил заменить постоянные магниты электромагнитами, возбуждаемыми от гальванической батареи, он же усовершенствовал обмотки подвижной части (якоря), но первой практической динамо-машиной следует считать машину, изобретенную (в 1871 г.) столярным мастером в обществе "Аlliаnсе" Theophile Grammeом. С этого момента наступает второй период развития динамо-машин. В 1872 г. главный инженер Сименса и Гальске Hefner-Alteneck предложил барабанный якорь. Эти два изобретателя открыли, так сказать, путь к дальнейшим усовершенствованиям. Но конструкция динамо-машин требовала предварительных расчетов, а отсутствие основных более или менее точных формул сильно тормозило дальнейшую разработку более крупных типов машин. Инженер Сименса и Гальске Fr ö lich один из первых предложил несколько эмпирических формул, по которым возможно было рассчитывать главнейшие элементы динамо. Этим собственно заканчивается второй период истории динамо-машин. Hopkinson, a затем Кар впервые установили уравнения магнитной цепи и магнитного потока, и это послужило сильным импульсом к дальнейшему развитию электромеханики в связи с работами и исследованиями магнитных свойств железа, чугуна и стали; эмпирические формулы Fr ö licha были оставлены, расчет динамо-машин и электродвигателей принял более строгий характер, инженеры не встречали более затруднений для выработки новых типов машин. Область электромеханики еще более расширилась с изобретением трансформатора. По последним документам первым изобретателем трансформатора считают Clercа, который изобрел этот аппарат в 1882 г.; однако, по некоторым данным есть основания отдать пальму первенства русскому механику московского университета Усагину, который, кажется, в 1881 г. демонстрировал уже построенный им трансформатор. Каждый год затем приносил все новые и новые усовершенствования в деле конструкции электромеханизмов: были открыты новые пути к устранению таких недостатков, как искрообразование, реакция якоря, чрезмерное нагревание, утечка магнитного потока и т. п. Kapp, Фишер-Хиннен, Доливо-Добровольский, Arnold, Silvanus Tompson, Le Blanc, Heyland и многие другие внесли за последние 15 лет целый ряд усовершенствований, ценных дополнительных данных и результатов практических исследований: получились весьма совершенные типы динамо-машин, электродвигателей и трансформаторов; а в настоящее время техники накануне уже разрешения задачи о конструкции рационального типа электродвигателя однофазного тока (берущего с места при нагрузке и позволяющего регулировать скорость в значительных пределах), который призван открыть новую эпоху в области применения электричества к движению и тяге. 4) Электрическая тяга. В статье Электрические железные дороги представляет краткий исторический очерк развития электрических трамваев и железных дорог. Здесь же мы скажем несколько слов о современном состоянии вопроса об электрической тяге. В настоящее время все усилия техников направлены: во-первых, к усовершенствованию систем с воздушной проводкой тока, причем главным образом внимание обращается на возврат тока через рельсы, для каковой цели, с одной стороны, усовершенствуют электрические соединения стыков рельсов, с другой стороны, путем возможно более рационального распределения возвратных фидеров (проводов, отводящих ток от рельсов) стараются свести падение вольт по рельсам до возможного минимума; для этой же цели применяют так назыв. бустеры или вспомогательные динамо-машины, посылающие в рельсы ток, обратный по направлению току, возвращающемуся по рельсам, во-вторых, много работают над усовершенствованием систем с поверхностными контактами, но, к сожалению, до сих пор не предложено ни одной более или менее совершенной системы; в-третьих, немало заняты вопросом о разработке метрополитенов, т. е. артерий городских железных дорог, связывающих наиболее населенные пункты города, при этом особенное внимание обращается на две системы: подземные дороги и дороги с надъуличным строением пути. Надо полагать, что для сообщений внутри городов постоянный ток будет всегда преобладать, благодаря весьма ценным качествам электродвигателей этого тока, заключающимся в допущении весьма плавной регулировки. На электрических железных дорогах большого протяжения и большой скорости, по всей вероятности, электродвигатели переменного тока возьмут перевес и в особенности, когда техникам удастся усовершенствовать электродвигатели простого переменного тока, над чем теперь работают усиленно. В области электрических железных дорог следует отметить весьма крупные назревающие проекты: так, все шведские государственные железные дороги предполагается перевести на электрическую тягу; по этому проекту предусматривается сеть общим протяжением в 4350 км и потребуется мощность до 100000 лошадиных сил. То же самое предполагается сделать и в Швейцарии, а также и в Бельгии. Кроме того, упорно производимые опыты в Германии (в Поссене) дают повод надеяться, что при посредстве электричества возможно будет достигнуть скорости поездов до 250 км в час. 5) Электрометрия. Параллельно с развитием применений электричества нарождалась и расширялась потребность в измерении электрических величин. Сначала Э. располагала весьма немногими и притом довольно грубыми измерительными аппаратами. Приходилось прибегать в большинстве случаев к косвенным методом измерений, т. е. к определению данной величины при посредстве других величин, пользуясь той или другой (часто сложной) зависимостью измеряемой виличины от других, которые возможно измерить непосредственно. В настоящее время Э. располагает в изобилии весьма точными измерительными аппаратами, позволяющими непосредственно производить измерения большинства электрических и магнитных величин; кроме того, теперь возможны измерения мгновенных значений переменных элементов (тока, электродвижущей силы, намагничивания и т. п.), и эти мгновенные значения весьма точно регистрируются графически и фотографируются. Измерение высокого напряжения, с одной стороны, и весьма слабых токов, с другой стороны, ныне не представляет особенных затруднений, магнитные величины в настоящее время определяются непосредственно и с довольно большей точностью; скоро окажется возможным измерять просто и точно сотые доли градусов температуры или температуры в несколько тысяч градусов; электрометрия даст нам возможность в недалеком будущем установить зависимость механических и химических свойств металлов от их электрических и магнитных свойств и, вероятно, доставит простые средства для определения таких качеств, как механическое сопротивление разрыву, механическое растяжение, скручивание и т. п. для строительных металлов, железа, чугуна, стали, меди и т. п., наконец, та же электрометрия даст нам возможность детально изучить еще целый ряд явлений, которыми затем техника не замедлит воспользоваться. 6) Гальванопластика и гальваностегия. Свойство электрического тока выделять металлы из растворов металлических солей было применено уже в начале прошлого столетия. Becquerel, Brugnatelli, наш ученый Якоби, de la Rive и многие другие ученые и техники создали новое искусство отлагать металлы, наносить их на поверхности других металлов и на поверхности даже не металлических веществ. Таким образом в начале XIX стол. явились новые отрасли Э.: гальваностегия и гальванопластика, достигшие в настоящее время высокой степени совершенства и нашедшие целый ряд применений в различных отраслях техники. Таково в общих чертах победное шествие сравнительно молодой науки — Э., и надо полагать, что она еще не остановится в своем поступательном движении и в недалеком будущем откроет нам новые горизонты и доставит новые средства для дальнейшего покорения гением человека неисчерпаемых сил природы! Л. Войнаровский.

Определение слова «Электротехника» по БСЭ:
Электротехника - Электротехника (от Электро... и Техника
отрасль науки и техники, связанная с применением электрических и магнитных явлений для преобразования энергии, получения и изменения химического состава веществ, производства и обработки материалов, передачи информации, охватывающая вопросы получения, преобразования и использования электрической энергии в практической деятельности человека.
Историческая справка. Возникновению Э. предшествовал длительный период накопления знаний об электричестве и Магнетизме, в течение которого были сделаны лишь отдельные попытки применения электричества в медицине, а также для передачи сигналов. В 17-18 вв. исследованию природы электрических явлений были посвящены труды М. В. Ломоносова. T. В. Рихмана, Б. Франклина, Ш. О. Кулона, П. Дивиша и др. Для становления Э. решающее значение имело появление первого источника непрерывного тока - вольтова столба (А. Вольта, 1800), а затем более совершенных гальванических элементов, что позволило в 1-й трети 19 в. провести многочисленные исследования химических, тепловых, световых и магнитных явлений, вызываемых электрическим током (труды В. В. Петрова, X. К. Эрстеда, Д. Ф. Араго, М. Фарадея, Дж. Генри, А. М. Ампера, Г. С. Ома и др.).
В этот период были заложены основы электродинамики, открыт важнейший закон электрической цепи - Ома закон. Среди попыток практического использования результатов этих достижений наиболее значительными были работы в телеграфии (электромагнитный телеграф П. Л. Шиллинга, 1832), в военном деле (гальваноударные морские мины Б. С. Якоби, 1840-е гг.), в области электрических измерений (индикатор электрического тока, т. н. мультипликатор, австрийского учёного И. К. Швейгера, 1820).
Открытие электромагнитной индукции (1831-32) предопределило появление электрических машин - двигателей и генераторов. Поскольку все первые потребители электроэнергии использовали постоянный ток (как наиболее изученный), первые электрические машины были Постоянного тока машинами. Исторически электродвигатели стали создаваться раньше электромашинных генераторов, т. к. в 1-й трети 19 в. гальванические элементы как источники тока к большей или меньшей мере удовлетворяли требованиям практики. Период совершенствования конструкции электродвигателя - от лабораторных приборов, демонстрировавших возможность превращения электрической энергии в механическую (установка Фарадея, 1821), до машин промышленного типа - охватывает приблизительно 50 лет. В первых электродвигателях подвижная часть совершала возвратно-поступательное или качательное движение, а момент на валу двигателя был пульсирующим (например, в двигателе Генри). Начиная с середины 30-х гг. 19 в. стали строиться двигатели с вращающимся якорем. Таким электродвигателем, получившим практическое применение, был двигатель, разработанный Якоби (1834--38). Испытание этого двигателя, приводившего в движение
«электрический бот», показало, с одной стороны, принципиальную возможность его практического применения, а с другой - необходимость создания более экономичного по сравнению с гальваническими элементами источника электроэнергии. Таким источником стал электромашинный генератор, прообразом которого была униполярная машина Фарадея (1831). Первыми практически пригодными электромашинными генераторами были магнитоэлектрические генераторы, в которых магнитное поле создавалось постоянными магнитами, а якорями служили массивные индуктивные катушки (Якоби, 1842). В 1851 немецкий учёный В. Зинстеден предложил заменить постоянные магниты Электромагнитами, катушки которых питались от самостоятельных магнитоэлектрических генераторов.
Дальнейшее совершенствование конструкции электромашинного генератора связано с использованием для возбуждения обмотки электромагнита тока самого генератора. Такие генераторы с Самовозбуждением были предложены почти одновременно датским учёным С. Хиортом (1854), английскими инженерами К. и С. Варли (1867), Л. Йедликом, Ч. Уитстоном, Э. В. Сименсом. Промышленное производство генераторов было начато в 1870 в Париже после того, как З. Т. Грамм впервые применил в генераторе с самовозбуждением кольцевой шихтованный якорь, принципиальная конструкция которого была предложена для электродвигателя в 1860 А. Пачинотти. Генератор Грамма работал не только в генераторном, но и в двигательном режиме, что положило начало практическому внедрению принципа обратимости электрических машин (открытому Э. X. Ленцем, 1832-38) и позволило значительно расширить область использования электрических машин.
Последующее совершенствование машин постоянного тока шло по пути улучшения их конструктивных элементов - замена кольцевого якоря барабанным (Ф. Хёфнер-Альтенек, 1873), усовершенствование шихтованных якорей (американский изобретатель Х. Максим, 1880), введение компенсационной обмотки (1884), дополнительных полюсов (1885) и др. К 80-м гг. 19 в. электрические машины постоянного тока приобрели основные конструктивные черты современных машин. Их совершенствованию способствовало открытие закона о направлении индукционных токов (см. Ленца правило), обнаружение и исследование противоэдс (Якоби, 1840) и реакции якоря (Ленц, 1847), разработка методов расчёта электрических цепей (Г. Р. Кирхгоф, 1847) и магнитных цепей (английский учёный Дж. Гопкинсон, нач. 80-х гг.), изучение магнитных свойств железа (А. Г. Столетов, 1871) и др. К концу 70-х гг. относятся работы Дж. К. Максвелла, сформулировавшего уравнения (см. Максвелла уравнения), являющиеся основой современного учения об электромагнитном поле.
Наряду с электромашинными генераторами продолжали совершенствоваться химические источники тока. Значительным шагом в этом направлении было изобретение свинцового аккумулятора (французский физик Г. Планте, 1859). Усовершенствованная конструкция этого аккумулятора к 80-м гг. уже имела все основные элементы современных аккумуляторов.
Создание надёжных источников тока сделало возможным удовлетворение возросших потребностей в электрической энергии для практических целей. Дальнейшее развитие Э. связано с возникновением электротехнической промышленности и массовым распространением электрического освещения, которое в 50-70-х гг. 19 в. заменило газовое. Идея применения электрической энергии для освещения была высказана Петровым в 1802 после открытия дуги электрической. Первыми электрическими источниками света были разнообразные дуговые угольные лампы, среди которых наиболее дешёвой и простой была
«свеча Яблочкова» (П. Н. Яблочков, 1876). В 1870-75 А. Н. Лодыгин разработал несколько типов ламп накаливания, усовершенствованных позднее Т. А. Эдисоном и получивших преимущественное распространение к 90 м гг. 19 в. Достижения в создании и применении электрических источников света оказали существенное влияние на становление и развитие светотехники. С распространением электрического освещения связано создание электроэнергетических систем. Уже в первых осветительных устройствах Яблочкова имелись все основные элементы энергосистем: первичный двигатель, генератор, линия электропередачи, трансформатор, приёмник энергии.
Начало применению электроэнергии для технологических целей положили ещё работы Якоби (1838), предложившего использовать электрический ток для получения металлических копий и для нанесения металлических покрытий (см. Гальванотехника).
Но расширение области практического использования электрической энергии стало возможно лишь в 70-80-е гг. 19 в. с решением проблемы передачи электроэнергии на расстояние. В 1874 Ф. А. Пироцкий пришёл к выводу об экономической целесообразности производства электроэнергии в местах, где имеются дешёвые топливные или гидроэнергетические ресурсы, с последующей передачей её к потребителю. В 1880-81 Д. А. Лачинов и М. Депре независимо друг от друга предложили для уменьшения потерь электроэнергии в линии электропередачи (ЛЭП) использовать ток высокого напряжения. Первая линия электропередачи на постоянном токе была построена Депре в 1882 между городами Мисбахом и Мюнхеном (длина линии 57 км, напряжение в ней 1.5-2 кв).
Однако попытки осуществить электропередачу на постоянном токе оказались неэффективными, т. к., с одной стороны, технические возможности получения постоянного тока высокого напряжения были ограничены, а с другой - было затруднено его потребление. Поэтому наряду с использованием для передачи электроэнергии постоянного тока велись работы по применению в тех же целях однофазного переменного тока, напряжение которого можно было изменять (повышать и понижать) с помощью однофазного трансформатора. Создание промышленного типа такого трансформатора (О. Блати, М. Дери, К. Циперновский, 1885, и др.) по существу решило проблему передачи электроэнергии. Однако широкое распространение однофазного переменного тока в промышленности было невозможно из-за того, что однофазные электродвигатели не удовлетворяли требованиям промышленного электропривода, и поэтому применение однофазного переменного тока ограничивалось лишь установками электрического освещения.
В 70-80-е гг. 19 в. электроэнергию начали использовать в технологических процессах: при получении алюминия, меди, цинка, высококачественных сталей: для резки и сварки металлов; упрочнения деталей при термической обработке и т. д. В 1878 Сименс создал промышленную конструкцию электроплавильной печи. Методы дуговой электросварки были предложены Н. Н. Бенардосом (1885) и Н. Г. Славяновым (1891).
К концу 70-х гг. относятся также первые попытки использования электроэнергии на транспорте, когда Пироцкий провёл испытания вагона, на котором был установлен электрический тяговый двигатель. В 1879 Сименс построил опытную электрическую дорогу в Берлине. В 80-е гг. трамвайные линии были открыты во многих городах Западной Европы, а затем в Америке (США). В России первый трамвай был пущен в Киеве в 1892. В 90-е гг. электрическая тяга была применена и на подземных железных дорогах (в 1890 в Лондонском метрополитене, в 1896 - в Будапештском), а затем на магистральных железных дорогах.
В конце 19 в. промышленное использование электроэнергии превратилось в важнейшую комплексную технико-экономическую проблему - наряду с экономичной электропередачей необходимо было иметь электродвигатель, удовлетворяющий требованиям электропривода. Решение этой проблемы стало возможным после создания многофазных, в частности трёхфазных, систем (см. Трёхфазная цепь) переменного тока. Над этой проблемой работали многие инженеры и учёные (Н. Тесла, американский учёный Ч. Брэдли, немецкий инженер Ф. Хазельвандер и др.), но комплексное решение предложил в конце 80-х гг. М. О. Доливо-Добровольский, который разработал ряд промышленных конструкций трёхфазных асинхронных двигателей, трёхфазных трансформаторов, и в 1891 построил трёхфазную линию электропередачи Лауфен - Франкфурт (длина линии 170 км).
Современное состояние Э. Практическое применение трёхфазных систем положило начало современному этапу развития Э., который характеризуется растущей электрификацией промышленности, сельского хозяйства, транспорта, сферы быта и др. Увеличение потребления электроэнергии обусловило строительство мощных электростанций, электрических сетей, создание новых и расширение действующих электроэнергетических систем. Строительство мощных ЛЭП высокого напряжения привело к разработке разнообразного высоковольтною оборудования, электроизоляционных материалов, средств электроизмерительной и преобразовательной техники и т. д., а также стимулировало улучшение конструкций электрических машин и аппаратов, разработку методов анализа процессов в цепях переменного тока (работы Ч. П. Штейнмеца и др.).
Совершенствование электротехнических устройств способствовало формированию таких научных дисциплин, как высоких напряжений техники, теория электрических цепей, теория электрических машин, электропривод и др. Успехи Э. оказали существенное влияние на развитие радиотехники и электроники, телемеханики и автоматики, а также вычислительной техники и кибернетики.
Один из важных разделов Э. - электромеханика охватывает вопросы преобразования энергии, практическое решение которых на широкой научной основе потребовало разработки специальных методов, связанных с анализом и описанием процессов, протекающих именно в электротехнических устройствах. Математическое описание таких процессов основано на решении уравнений Максвелла. При этом их дополняют уравнениями, описывающими конкретный процесс, или используют Вариационные принципы механики. Так, на основе Возможных перемещений принципа разработаны различные формализованные методы, среди которых наибольшее практическое применение при исследовании процессов, протекающих в электрических системах, машинах и аппаратах, находят методы: исключения уравнений с периодическими коэффициентами для взаимно перемещающихся цепей; выбора наиболее целесообразных систем обобщённых координат, анализа переходных процессов в электрических цепях; определения устойчивости работы нерегулируемых и регулируемых электрических машин, связанных линиями электропередачи, и др.
Значительный вклад в развитие этих методов сделали А. А. Горев, П. С. Жданов, С. А. Лебедев, американский учёный Р. X. Парк, английские учёные О. Хевисайд, Г. Крон и др. Их труды легли в основу математической теории электрических машин и открыли возможность для применения сложного математического аппарата (тензорного исчисления (См. Тензорное исчисление), графов теории, теории матриц, операционного исчисления) при решении разнообразных прикладных задач, в частности связанных с изучением сложных электромеханических систем, переходных электромеханических и электромагнитных процессов, Использование тензорного исчисления привело к появлению такого приёма исследования, как диакоптика, при котором данные, характеризующие всю сложную систему (например, электрическую цепь, содержащую сотни и тысячи узлов и ветвей), можно получать, рассматривая поведение её отдельных частей.
Особенно эффективным стало употребление формализованных методов в сочетании с машинным проектированием, являющимся одним из перспективных направлений при рассмотрении современных задач электромеханики (в частности, задач синтеза, решаемых на основе алгебры логики и теории направленных графов). Формализованные методы используют при исследовании многих проблемных задач Э., например таких, как изучение нелинейных цепей (а также возникающих в них гармонических и субгармонических колебаний), проводимое на основе методов анализа и синтеза, разработанных ранее для линейных цепей и трудах А. М. Ляпунова, Н. М. Крылова, Н. Н. Боголюбова, Л. И. Мандельштама, Н. Д. Папалекси, А. А. Андронова и др.
Важное направление современной Э. - разработка теоретических и экспериментальных методов исследований, основывающихся на подобия теории, аналоговом и физическом моделировании, теории планирования эксперимента и позволяющих решать ряд принципиальных научно-технических проблем Э. К ним, в частности, относятся вопросы совершенствования существующих способов передачи электроэнергии и разработка новых. В круг этих вопросов входят: исследования процессов, протекающих в линиях электропередачи и преобразовательных устройствах; разработка и совершенствование управляемых элементов коммутационной аппаратуры; создание полупроводниковых преобразователей, способных эффективно работать в сочетании с электромеханическими устройствами (см. Преобразовательная техника), а также изучение возможности использования гиперпроводников и сверхпроводников в линиях электропередачи.
Большое практическое значение имеет разработка способов оптимального управления сложными электроэнергетическими системами и повышения их надёжности. Решение этих задач основывается на использовании методов моделирования и вероятности теории. Необходимое условие для повышения устойчивости и надёжности работы электроэнергетических систем - создание мощных симметрирующих устройств, статических регуляторов и другой аппаратуры, обеспечивающей оптимальные режимы работы систем.
Важные направления Э. - создание сложных электромагнитных полей с заданными свойствами, требующее разработки методов расчёта и моделирования электрических и магнитных полей в ферромагнитных, плазменных и других нелинейных и анизотропных средах, а также исследование и определение оптимальной конфигурации систем (в частности, сверхпроводящих), создающих сильные магнитные поля; разработка теории управления электромагнитными полями и методов синтеза систем, создающих эти поля.
Значительный интерес представляет изучение импульсных полей высокой интенсивности (см. Импульсная техника высоких напряжении), в т. ч. разработка методов анализа взаимодействия таких полей с веществом, исследование тепловых и электродинамических процессов в электроэнергетических устройствах предельных параметров. Результаты этих работ находят применение при создании магнитопроводов для сверхмощных трансформаторов электрических и реакторов электрических.
Теоретические и экспериментальные методы Э. нашли своё развитие в ряде др. отраслей науки и техники, связанных, в частности, с исследованием свойств вещества (полупроводников, плазмы), с разработкой и созданием средств ядерной и лазерной техники, изучением явлений микромира и жизнедеятельности живых организмов, освоением космического пространства.
Достижения Э. используются во всех сферах практической деятельности человека - в промышленности, сельском хозяйстве, медицине, быту и т. д. Электротехническая промышленность выпускает машины и аппараты для производства, передачи, преобразования, распределения и потребления электроэнергии; разнообразную электротехническую аппаратуру и технологическое оборудование; электроизмерительные приборы и средства электросвязи: регулирующую, контролирующую и управляющую аппаратуру для систем автоматического управления; электробытовые приборы и машины, медицинское и научное оборудование и др.
Научные учреждения и организации, периодические издания. Большую роль в развитии Э. играют международные организации: Международная электротехническая комиссия (МЭК), Международная конференция по большим системам (СИГРЭ), Международная конференция по применению вычислительных методов в электротехнике (ПИИСИСИ), Международная организация по электротехнике (Интерэлектро), Всемирная электротехническая конференция (ВЭлК). Активное участие в работе этих организаций принимают советские учёные. В СССР научные исследования по Э. проводятся во Всесоюзном электротехническом институте им. В, И. Ленина (ВЭИ, Москва), Государственном научно-исследовательском энергетическом институте им. Г. М. Кржижановского (ЭНИН, Москва), Всесоюзном НИИ электромеханики (ВНИИЭМ, Москва), Всесоюзном НИИ электропривода (ВНИИЭ, Москва), Всесоюзном НИИ источников тока (ВНИИТ, Москва), Московском энергетическом институте (МЭИ), Ленинградском электротехническом институте (ЛЭТИ), во Всесоюзном НИИ электромашиностроения (Ленинград), НИИ постоянного тока (НИИПТ, Ленинград), а также во многих научных центрах других городов Советского Союза.
Вопросы Э. освещаются на страницах многочисленных периодических изданий. В СССР издаются общесоюзные журналы «Электричество», «Электротехника», «Электрические станции (См. Электрическая станция)»
и др.; за рубежом наиболее известны «EEI Bulletin» (N. Y., с 1933), «Energi International» (S. F., с 1963), «Revue de l’energie» (P., с 1949), «Electrical Review» (L., с 1872).
Лит.: Основы электротехники, под ред. К. А. Круга, М. - Л., 1952; Крон Г., Применение тензорного анализа в электротехнике, пер, с англ., М - Л., 1955; История энергетической техники СССР. т. 1-2, М. - Л., 1957; История энергетической техники, 2 изд., М. - Л., 1960; Уайт Д., Вудсон Г., Электромеханическое преобразование энергии, пер. с англ., М. - Л., 1964; Поливанов К. М., Теоретические основы электротехники, 2 изд., ч. 1, 3, М., 1972-75; Жуховицкий Б. Я., Негневицкий И. Б., Теоретические основы электротехники, ч. 2. М. - Л., 1965; Сешу С., Рид. М. Б., Линейные графы и электрические цепи, пер. с англ., М., 1971; Мельников Н. А., матричный метод анализа электрических цепей, 2 изд., М., 1972; Нейман Л. Р., Демирчян К. С., Теоретические основы электротехники, 2 изд., т. 1-2. Л., 1975; Стеклов В. Ю., В. И. Ленин и электрификация, 2 изд., М., 1975; Веселовский О. Н., Шнейберг Я. А., Энергетическая техника и её развитие, М., 1976; Энергетика СССР в 1976-80 гг., под ред. А. М. Некрасова, М. Г. Первухина, М., 1977.
В. А. Веников, Я. А. Шнейберг.


Электротехника - Электротехника («Электротехника»,)
ежемесячный научно-технический журнал министерства электротехнической промышленности СССР и Центрального правления научно-технического общества энергетики и электротехнической промышленности. Издаётся в Москве. Основан в 1930 (до сентября 1963 выходил под названием «Вестник электропромышленности»).
Освещает актуальные теоретические и практические вопросы электротехники, публикует материалы о новых разработках, методах расчёта и технологии производства электрических машин, оборудования и приборов. Тираж (1978) 13,5 тыс. экз.


Электротехник   
Электротехника   
Электротехническая Промышленность