Введение. Министерство образования и науки Российской Федерации

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Волгодонский инженерно-технический институт – филиал НИЯУ МИФИ

КУРС ЛЕКЦИЙ

по дисциплине «Электротехника и электроника»

Волгодонск, 2012 г.

Введение

Начало изучения электромагнитных явлений следует отнести к XVIII веку, когда впервые была сформулирована унитарная теория электричества, введены понятия двух видов электричества (+ и - ), от­крыт закон взаимодействия зарядов (Б. Франклин, Ш. Дюфе, Ш. Кулон, А. Вольт). Открытие фундаментальных законов электромагне­тизма пришлось на XIX век (А. Ампер, Г. Ом, Х. Эрстед, М. Фарадей, Э. Х. Ленц, Д. Генри, Д. Джоуль, Г. Кирхгоф, Д. Максвелл, Г. Герц и др.) и привело к созданию разнообразных электротехнических уст­ройств, так или иначе используемых в практических условиях.

Электрические источники света (П. Яблочков), электрическая дуга (В. Петров), первые электродвигатели и электрогенераторы (З. Грамм, Г. Феррари, Н. Тесла) и затем трехфазные генераторы и дви­гатели (М. Доливо-Добровольский) достаточно быстро получили практическое применение и уже к концу XIX века появились первые электростанции и электрические системы, предназначенные для пере­дачи электроэнергии на расстоянии.

Столь быстрое развитие электротехники объясняется тем, что ее средствами относительно просто и экономично получают электромаг­нитную энергию, передают к потребителям, где она преобразуется в другие виды - преимущественно в механическую, тепловую и лучи­стую. Использование электромагнитной энергии способствовало тех­ническому прогрессу и позволило значительно улучшить комфорт­ность жизни людей.

Потребление электромагнитной энергии постоянно возрастает как в производственной, так и в социально-бытовой сферах. Вводят в действие все новые и новые электростанции, на которых получают электроэнергию из других видов. Наиболее распространенными явля­ются гидроэлектростанции, тепловые и атомные электростанции.

В Волгодонске - Цимлянская ГЭС - 209МВт, ТЭЦ - 470 МВт, АЭС (два блока - 2000 МВт). Потребление энергии в нашем городе составляет чуть больше 100 МВт, остальное по линиям электропере­дач передается в районные и региональные электрические системы. Передача электроэнергии осуществляется на напряжении 110, 220, 500 кВ. В географической близости от потребителей, на трансформаторных подстанциях напряжение снижается каскадно до 10 - 0,4 кВ и подается непосредственно к электроприемникам.

Большое значение электротехники в строительстве определяется применением механизмов и машин с электрическим приводом (подъ­емные краны, лебедки и т.д) и использованием электротехнологий(сварка и др.). Любые строительные объекты должны иметь систему электроснабжения, питающую электроэнергией осветительные и силовые элек­троустановки.

Следует отметить существенное удобство электрической энер­гии при автоматизации производственных процессов, благодаря точности и быстродействию электрических методов контроля и управления защиты.

Цель нашего курса - обеспечить такую подготовку инженеров-строителей, при которой они будут располагать системой знаний, уме­ний и навыков в актуальных для них областях электротехники.