电气工程学科概述

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1、第2章电气工程学科概述2.1电气工程学科简介2.2专业分类情况2.3电气工程学科的知识体系与内涵2.4电气工程学科的主要研究领域和未来研究热点2.5国内大学电气工程领域研究生培养情况2.1电气工程学科简介2.1.1电气工程学科的发展过程电气工程学科是一门历史悠久的学科，从世界范围来看，早在第二次工业革命时期，英、法、美等许多国家就已经开设了这一学科；对于我国来说，电气工程学科也已经有了近百年的历史。同时，电气工程学科是一门涉及范围很广，与其他学科联系较为密切的学科，其中电子信息、通信工程等许多学科都是由电气工程学科派生出来的。电气工程是研究电磁领域的客观规

2、律及其应用的科学技术，是以电工科学中的理论和方法为基础而形成的工程技术。人类从古代就注意到电和磁的现象。经过不断地探索和创造，直到19世纪60年代，麦克斯韦才首先以严格的数学形式对电磁场及其运动作了科学的概括，使之形成了完整的宏观电磁场理论，至此才正式建立了电工科学完整的科学基础。1832年，法国科学家匹克斯发明了世界上第一台直流发电机。1866年，德国科学家西门子制成了第一台自励式发电机。1885年，意大利物理学家加利莱奥·费拉里斯提出了旋转磁场原理，并研制出了二相异步电动机。1888年，俄国工程师多利沃-多勃罗沃利斯基研制成功第一台实用的三相交流异步电

3、动机，并逐渐得到普遍的应用。电工理论的发展也促成了大量实用性的发明，如电弧灯、电报、电话等，使电能的应用走入了人类的日常生活中。19世纪末期，由于电机制造技术的发展和实用变压器的出现，发电和输电事业得到了迅猛的发展。1883年在美国纽约建成了商业化的电厂、直流电力网系统和中心发电厂、水力发电站和火力发电站。1892年法国建成了第一座三相交流发电站，特别是随着斯坦迈等科学家提出和建立交流电路理论与符号法，为远距离交流输电奠定了成功的理论基础。随着电力的应用和发电、输电、配电技术的发展，不但有力地促进了电机、电器、照明、电力电子技术、电车等行业的发展，同时反过

4、来又促进了电气工程学科研究内容的丰富。电气工程学科与其他学科相互交叉，相互融合，相互促进，现已形成了相对独立的电机与电器、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传动、电工理论与新技术5门分学科。电气工程正进一步从广度和深度上向前发展，客观世界也在不断提出新的挑战。例如：到处存在的工频电磁场对人体机能影响的研究；太阳活动周期所引起的地磁暴对电力设施的破坏作用；新型柔性输电技术和电动汽车技术所提出的多学科协同研究的新需要；人类从总体上对能源和环境的宏观评估，向更有效地利用太阳能、风能、水能等可再生能源方向发展而提出的新技术要求；CDM项目、电力驱

5、动、电气节能和储能技术的新发展等。此外，电磁兼容技术、电工环境技术可能发展为新的共性分学科，信息管理自动化技术也在迅速发展。2.1.2电气工程学科的战略地位和特点电气工程是与电能生产和应用相关的技术，同时它也是工程教育体系中的一个学科。电力工业是国民经济中重要的基础产业之一，电能是最清洁的能源，电是能量转换的枢纽和信息的载体，也是最便于远距离传输、分配和控制，最易于实现与其他能量相互转换，最便于进行能量时空分布变换的一种能量。所以电能已经成为人类现代社会最主要的能源形式。当代高新技术都与电能密切相关，并依赖于电能。电能是计算机、机器人的能源；电能为先进的工

6、农业生产过程和大范围的金融流通提供了保证；电能使当代先进的通信技术成为现实；电能使现代化运输手段得以实现。在现代人类生产、生活和科研活动中一刻也离不开电。许多情况是先将初始能量转换成电能，然后再转换成所需要的其他能量形式，电已经成为能量转换的枢纽。不仅如此，信息的处理和传输也要依靠电，计算机、通信网和无线电等无不以电作为信息的载体。现代高科技的发展也离不开电，从探索物质粒子的加速度到发射宇宙飞船和卫星，从研究微型电机、机器人到可作为未来能源技术的受控核聚变装置，都需要电气科学与技术的支撑。电气工程是21世纪社会生活、经济发展、国防安全、科学技术创新的重要支

7、撑学科领域。2.1.3电气工程专业在我国高等教育中的地位在我国高等学校的本科专业目录中，电气工程对应的专业是电气工程及其自动化或电气工程与自动化；在研究生学科专业目录中，包含电机与电器、电力系统及其自动化、高压电与绝缘技术、电力电子与电力传动、电工理论与新技术等5个二级学科。电气工程专业是一门历史悠久的专业。早在1908年，上海交通大学最先设置了电机专科，随之1912年同济大学、1920年浙江大学、1923年东南大学、1932年清华大学、1933年天津大学等都相继设立了电机科和电机工程系。经过近一个世纪的发展壮大，电气工程专业在我国高等教育中，特别是在高等

8、工程教育中，一直占据着十分重要的地位，为我国培养了大批的电气工程技