电工和电子技术发展概况

1、 我国很早就发现电和磁的现象，在古籍中曾有“慈石召铁”和“琥珀拾芥“记载。磁石首先应用于指示方向和校正时间，在韩非子和东汉王充的论衡两书中提到的“司南”就是指此。以后由于航海事业发展的需要，我国在11世纪就发明了指南针。在宋代沈括所著的梦溪笔谈中有“方家以磁石磨针，则能指南，然常微偏东，不全南也”的记载。这不仅说明了指南针的制造，而且已经发现了磁偏角。知道12世纪，指南针才由阿拉伯人传入欧洲。在18世纪末和19世纪初的这个时期，由于生产发展的需要，在电磁现象反面的研究工作发展得很快。法国物理学家库伦在1785年首先从实验确定了电荷间的相互作用力，电荷的概念开始有了定量的意义。1820年，丹麦科

2、学家奥斯特从实验发现了电流对磁针有力的作用，揭开了电学理论新的一页。同年，法国科学家安培确定了通有电流的线圈的作用于磁铁相似，这就指出了磁现象的本质问题。有名的欧姆定律是德国科学家欧姆在1826年通过实而得出的。英国科学家法拉第对电磁现象的研究有特殊贡献，他在1831年发现的电磁感应现象是以后电工技术的重要理论基础。在电磁现象的理论与实用问题的研究上，俄国科学家楞次发挥了巨大的作用，他在1833年建立了确定感应电流方向的定则（楞次定则）。楞次在1844年还与英国物理学家焦耳分别独立地确定了电流热效应定律（楞次-焦耳定律）。在法拉第的研究工作基础上，英国物理学家麦克斯韦在1864年至1873年提

3、出了电磁波理论。1888年，德国物理学家赫兹通过实验获得电磁波，证实了麦克斯韦的理论。但实际利用电磁波为人类服务的还应归功于马可尼和波波夫。大约在赫兹实验成功七年之后，他们彼此独立地分别在意大利和俄国进行通信实验，为无线电技术的发展开辟了道路。研究电路 理论首先遇到的是基尔霍夫定律，德国物理学家基尔霍夫两个脍炙人口的定律是1847年他在一篇划时代的电路理论论文“关于研究电路线性分布所得到的方程的解”中提到的。戴维宁店里是法国工程师戴维宁在1833年提出的，是分析线性网络的重要定理。同电压源等效的电流源，首先是由美国贝尔电话实验室的工程师诺顿提出的，如今将对应于这一等效关系的线性网络分析方法称之

4、为诺顿定理。 生产上需要动力驱动，电动机应时问世德籍俄国物理学家雅比可在1834年制造出世界上第一台电动机，并用它在涅瓦河上做了驱动船舶的实验，这证明了世纪应用电能的可能性。电机工程得以飞跃地发展始于多利沃-多勃沃尔斯基的工作分不开的。这位杰出的俄国工程师是三相系统的创始者，他发明和制造出三相异步电动机和三相变压器，并首先采用了三相输电线。当今，电动机林林总总，各见其长，其应用不胜枚举。例如一辆现代化汽车要用上几十台甚至上百台不同用途的微型电动机。 人类在跟自然界斗争的过程中，不断总结和丰富着自己的知识。电子科学技术就是在生产斗争和科学实验中发展起来的。1883年美国发明家爱迪生发现了热电子效

5、应，随后在1904年弗莱明利用这个效应制成了电子二极管，并证实了电子管具有“阀门”作用，它首先被应用于无线电检波。1906年德福雷斯在弗莱明的二极管中放进了第三个电极栅极，从而发明了电子三极管，从而建立了早期电子技术上最重要的里程碑。半个多世纪以来，电子管在电子技术中立下了很大功劳；但是电子管毕竟成本高，制造繁，体积大，耗电多，从1948年美国贝尔实验室的几位研究人员发明晶体管以来，在各个领域中已逐渐用晶体管来取代电子管。但是，我们不能否定电子管的独特优点，在有些装置中，不论从稳定性、经济性或功率性上考虑，还需要采用电子管。1960年有诞生了金属-氧化物-半导体场效晶体管，为后来研制大规模集成

6、电路奠定了基础。 集成电路的第一个样品是在1958年见诸于世的。集成电路的出现和应用，标志着电子技术发展到了一个新的阶段。它实现了材料、元器件、电路的结构形式有着本质的不同。随着集成电路制造工艺的进步，集成度越来越高，集成电路也有不同的分类：集成电路分类集成度举例小规模集成电路SSI1 10个门/片或10 100个元器件/片集成门电路、集成触发器中规模集成电路MSI10 100个门/片或100 1000个元器件/片译码器、编码器、选择器、计数器、寄存器大规模集成电路LSI100 1000个门/片或1000 10万个元器件/片中央处理器、存储器、接口电路超大规模集成电路VLSI大于1000个门/

7、片或大于10万个元器件/片在一个硅片上集成一个完整的微型计算机 随着半导体技术的发展和科学研究、生产、管理和生活等方面的需要，电子计算机应时而起，并且日臻完善。从1946年诞生的第一台电子计算机以来的，已经历了电子管、晶体管、集成电路及大规模集成电路四代，美妙运算速度已高达百万亿次。现在正在研究开发第五代计算机（人工智能计算机）和第六代计算机（生物计算机），它们不依靠程序工作，而依靠人工智能工作。特别是从20世纪70年代微型计算机问世以来，由于它价廉、方便、可靠、小巧，大大加快了电子计算机的普及速度。例如缝纫计算机，它从诞生至今不过经历了二十多年的时间，但已走进了千家万户。集计算机、电视、电话

8、、传真机、音响等于一体的多媒体计算机也纷纷问世。以多媒体计算机、光纤电缆和互联网络为基础的信息高速公路已成为计算机诞生以来的又一次信息革命。未来的人工智能更能将给人们的生活与工作方式带来前所未有的变化。 数字控制、数字通信和数字测量也都在不断发展和日益广泛地应用。数字控制机床从1925年研制出来后，发展很快，目前已普遍应用。“加工中心”多工序数字控制机床，“自适应”数字控制机床和利用计算机对机床进行“群控”也都相继实现。 随着电子技术和计算机技术的日益发展，以电子电路计算机辅助设计（CAD）为基础的电子设计自动化技术已成为电子技术领域的重要设计手段。例如Multisim仿真软件，他是加拿大II

9、T（Interactive Image Technologies）公司在20世纪80年代后期推出的，至今已发展到第10版。盖软件具有界面直观、操作方便以及丰富的仿真分析能力等优点。 从20世纪80年代以来，可编程逻辑器件（PLD）发展非常迅速，他的研制成功为设计和制造专用集成电路提供了一条比较理想的途径。在20世纪90年代初推出了一种新型在系统可编程逻辑器件（isp PLD），在编程是既不需要实用专用编程器，也不需要将它从所在系统的电路板上取下，可以通过计算机在系统内进行编程。接着又推出了在系统可编程模拟器件（isp PAC）；可编程控制器（PLC）是已中央处理器（CPU）为核心综合了计算机技术和自动控制技术发展起来的一种工业控制器，它也可以在现场应用而设计。目前它已被广泛应用于国民经济的各个控制领域，其应用广度和深度是一个国家工业先进水平的重要标志。 由于大功率半导体器件的制造工艺日益完善，电力电子技术已是当今一门发展迅速、方兴未艾的科学技术，应用于中频电源、变频调速、直流输电、不间断电源灯诸多方面，是半导体技术进入了强电领域。 电子水准是现代化的一个重要标志，电子工业是实现现代化的重要物质技术基础。电子工业的发展和技术水平