电路理论及相关科学技术的发展简史
人类对电磁现象的认识始于对静电、静磁现象的观察。
1729年,英国人 S.格雷 将 材料分为两类—— 导体和绝缘体 。
1749年,美国科学家 富兰克林 提出了正电荷和负电荷的概念。
1785——1789年,法国人 库仑 定量地研究了两个带电体间的相互作用,得出了历史上最早的静电学定律——库仑定律。
库仑定律(Coulomb's law)是 静止 点电荷相互作用力的规律 。1785年法国科学家C,-A.de库伦由实验得出, 真空 中两个静止的 点电荷 之间的相互作用力同它们的 电荷量 的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上,同名电荷相斥,异名电荷相吸。这是人类在电磁现象认识上的一次飞跃。
19世纪以前,电与磁的应用尚属凤毛麟角。1800年,意大利物理学家 伏特 发明了伏打电池,它能够 把化学能不断地转变为电能 ,维持单一方向的持续电流。这一发明具有划时代的意义,它为人们深入研究电化学、电磁学以及它们的应用打下了物质基础。以后很快发现了电流的化学效应、热效应以及利用电来照明等。
1820年,丹麦物理学家 奥斯特 通过实验发现了 电流的磁效应 ,在电与磁之间架起了一座桥梁,打开了近代电磁学的突破口。
1825年,法国科学家 安培 提出了著名的 安培环路定理 ( 在稳恒磁场中,磁感应强度B沿任何闭合路径的线积分,等于这闭合路径所包围的各个电流的代数和乘以磁导率。安培环路定理可以由毕奥-萨伐尔定律导出。它反映了稳恒磁场的磁感应线和载流导线相互套连的性质)。他从1820年开始在测量电流的磁效应中,发现了两个载流导线可以互相吸引,又可以互相排斥。这一发现成为研究电学的基本定律,为电动机的发明做了理论上的基础。
1826年,德国人 欧姆 在多年实验基础上,提出了著名的 欧姆定律 :在恒定温度下,导线回路中的电流等于回路中的电动势与电阻值比。欧姆又将这一定律推广于任意一段导线上,并得出导线中的电流等于这一段导线上的电压与电阻之比。
1831年,英国物理学家 法拉第 发现了 电磁感应现象 。当他继续奥斯特的实验时,他坚信 既然电能产生磁,那么磁也能产生电 。他终于发现在磁场中运动的导体会产生感生电动势,并能在闭合导体回路中产生电流。这一发现成为发电机和变压器的基本原理,从而使机械能变为电能成为可能。
1834年俄国人 楞次 提出 感应电流方向的定律 ,即著名的楞次定律。
1838年,画家出身的美国人 莫尔斯 发明了 电报 。1844年,他用电报机从华盛顿向40英里外的巴尔的摩发出电文。
1845年,德国科学家 基尔霍夫 在深入研究了欧姆的工作成果之后,提出了电路的两个基本定律—— 基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL) 。它是集总参数电路(其特点是电路中任意两个端点间的电压和流入任一器件端钮的电流完全确定,与器件的几何尺寸和空间位置无关。与其对应的是分布参数电路)中电压、电流必须服从的规律。
1853年, 汤姆逊 采用电阻、电感和电容的电路模型,分析了 莱顿瓶的放电过程 ,得出电震荡的频率 。
1853年, 亥姆霍兹 提出电路中的 等效发电机定理 (戴维南定理和 诺顿定理 是最常用的电路简化方法。由于戴维南定理和诺顿定理都是将有源二端网络等效为电源支路,所以统称为等效电源定理或等效发电机定理)。由于国际通信需求的增加,1850——1855年,欧洲建成了英国、法国、意大利、土耳其之间的海底电报电缆。电报信号经过远距离的电缆传送,产生了信号的衰减、延迟、失真等现象。1854年 汤姆逊 发表了 电缆传输理论 ,分析了这些现象。1857年 基尔霍夫 考虑到架空传输线与电缆不同,得出了包括自感系数在内的完整的传输线上电压及电流方程式,称之为 电报员方程或基尔霍夫方程 。至此,包括传输线在内的电路理论就基本建立起来了。
1864年英国物理学家 麦克斯韦 总结了当时所发现的种种电磁现象的规律,将它表达为 麦克斯韦方程组 , 预言了电磁波的存在 ,为电路理论奠定了坚实的基础。1887年,德国物理学家 赫兹 经过艰苦的反复实验, 证明麦克斯韦所预言的电磁波确实存在 。
1866年,德国工程师 西门子 发现了 电动机原理 并用在了发电机的改进上。由于点在各方面的应用日益广泛,如照明、电解、电镀、电力拖动等,迫切需要更方便地获取电能,以提高效率、降低成本。1881年,直流高压输电试验成功。但由于直流高压不便于用户直接使用,同年在发明变压器的基础上又实现了远距离交流高压传输。从此,电气化时代开始了。
1876年,美国科学家 贝尔 发明了电话。当时电报已经很发达,贝尔在多路电报通信实验中,萌发了在电报线上通话的设想。在 T.A.沃森 的协助下,经过不懈的努力终于试验成功。经过不断改进,到1878年,他实现了从波士顿到纽约之间200英里的首次长途通话。
1879年,美国人 爱迪生 发明了 碳丝灯泡 。
1912年美国人 W.D. 库利奇 发明了 钨丝灯泡 ,成为最普及的照明用具。电灯的广泛使用,是电能应用的一次大普及,并改变了人们的生活。
1894年,意大利人 马可尼 和俄国的 波波夫 分别发明了 无线电 。没有受过正规大学教育的20岁的马可尼利用赫兹的火花振荡器作为发射器,通过电键的开、闭产生断续的电磁波信号。1895年,他发射的信号传送距离为1km以上,1897年发射的信号可在20km之外接收到,从此开始了无线电通信的时代。
1825年英国人 贝尔德 首先发明 电视 。几乎在同时,美国无线电公司的工程师 兹沃雷金 发明了 电视显像管 。1933年,他利用真空二极管、真空三极管和显像管,最早发明了电视机。1936年,黑白电视机正式问世了。
近代电路理论的主要特点之一是 吉尔曼 将 图论 引入电路理论之中。它为应用计算机进行电路分析和集成电路布线与板图设计等研究提供了有力的工具。特点之二是出现大量新的电路元件、有源器件,如使用低电压的MOS电路,摒弃电感元件的电路,进一步摒弃电阻的开关电容电路等。当前,有源电路的综合设计正在迅速发展之中。特点之三是在电路分析和设计中应用计算机后,使得对电路的优化设计和故障诊断成为可能,大大提高了电子产品的质量并降低了成本。
电路理论及相关科学技术的发展简史
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电子技术是研究电子元器件、电子线路及其应用的一门科学技术。电子技术是研究电子运动规律及其应用的一门科学。电工与电子技术是研究电磁理论、电磁现象在工程技术上应用的一门科学。电子技术是研究电子器件和电子电路工作原理及其应用的一门科学技术。电工电子技术是研究电磁理论、半导体与微电子理论及其在工程...
电子科学与技术要学哪些课程?
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请问计算机科学与技术专业有哪些方向?
2. 计算机软件理论:专注于数据库、操作系统、网络软件、中间件和数据挖掘等研究领域。该专业的毕业生通常会从事软件开发或相关技术工作。3. 计算机应用:这个领域覆盖了计算机科学的多个应用方向,包括软件领域如计算机图像处理、模式识别和专家系统等。近年来,许多学校还开设了网络安全这一二级学科,专注于...
物理学类专业一览表
一、物理学 1、主要课程:高等数学、普通物理学、数学物理方法、理论力学、热力学与统计物理、电动力学、量子力学、固体物理学、结构和物性、计算物理学人门等。2、培养目标:本专业培养掌握物理学的基本理论与方法,具有良好的数学基础和实验技能,能在物理学或相关的科学技术领域中从事科研、教学、技术...
道路方面用到了哪些科学技术?
道路桥梁施工中提高施工技术水平,并加大管理力度,是确保工程建设质量的主要依据。在施工过程中,施工企业必须十分重视技术及实践经验等,在施工过程中施工人员必须具有较高的实践能力,才能具有较强的预见性,只有这样才能在施工过程中及时发现问题,并给予有效处理。
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夏饰盐酸: 电子管,晶体管,集成电路,大规模集成电路
奉新县13874318627: 求一有关电学方面的知识 - ?
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奉新县13874318627: 模拟电子技术的发展史是怎样的? - ?
夏饰盐酸: 模拟电子技术的发展史,从1900年到1947年是电子管时代,从1947年开始是晶体管时代,从1960年开始进入集成电路时代. 现在虽说早已经进入集成电路时代,但是学习模拟电子技术时还得从晶体管BJT和FET入手,因为BJT和FET是集成电路的细胞!
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