电气工程概论 第一章 绪论

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1、第1章绪论11.1电气工程在国民经济中的地位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。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。21998年国家颁布的大学本科专业目录电机电器及其控制电力系统及其自动化高电压与绝缘技术电气技术电气工程及其自动化专业注：在同时颁布的工科引导性专业目录中，把电气工程及其自动化专业和自动化专业中的部分合并为电气工程与自动化专业。3在研究生学科专业目录中，电气工程是工学门类中的一个一级学科，包含五个二级学科: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

2、与电力传动电工理论与新技术4“电气工程”的英文定义是：Thebranchofengineeringsciencethatstudiestheusesofelectricityandtheequipmentforpowergenerationanddistributionandthecontrolofmachinesandcommunication。（工程科学的一个分支，研究电气的应用和发配电设备与机械的控制以及通信）。目前，我国的电气工程及其自动化专业不包括通信。5电气科学与工程的学科分类电磁学与电路理论电机电器学电力系统电工材料学高电压与绝缘电力电子学脉冲功率

3、技术放电理论与放电等离子体超导电工学生物电磁学电磁兼容新能源与新发电技术6时间典型事件人物/国家公元前七世纪发现磁石与磁现象中国、希腊公元前一世纪静电吸引王充（叙述），中国1600年《论磁石》论述磁现象吉尔伯特，英国1660年发明摩擦起电机奥托·冯·库克，德国1745年发明莱顿瓶荷兰莱顿大学，克里斯特与莫什布鲁克1.2电气科学与工程的发展简史7时间典型事件人物/国家1747年发明避雷针富兰克林，美国1785年发现库仑定律库仑，法国1800年发明伏打电池伏打，意大利8时间典型事件及意义人物/国家1820年发现电流的磁效应奥斯特，丹麦1820年研究通电导线之间的吸引

4、或排斥现象，随后建立安培定律安培，法国1826年欧姆定律欧姆，德国1831年发现电磁感应现象并建立电磁感应定律法拉第，英国1864年麦克斯韦方程麦克斯韦，英国9时间典型事件及意义代表人物1832年第一台实用的直流发电机皮克斯，法国1834年第一台实用的电动机雅可比，德籍俄国人1866年第一台自激式发电机西门子，德国10电气工程信息化信息获取与处理信息传输信息应用信息系统安全……网络化电力网络信息通信网络工业控制网络SCADA/EMSDMS/DSM/GIS……数字化数字化测控数字信号处理数字仿真分析数字电力系统……楼宇智能化智能建筑供配电智能建筑通讯智能建筑防盗综

5、合布线系统……电气驱动与控制“线控”汽车全电舰船多(全)电飞机……材料科学超导材料半导体材料永磁材料……生命科学生物医学电磁技术磁共振成像技术……电工高新技术磁悬浮技术磁流体发电技术……1.3电气工程的发展前景11近年来的研究热点：电力大系统、电力传动系统及电力电子变流系统中的各类问题；生物、医学与健康领域中的电磁方法与新技术；气体放电及多相混合体放电问题；基于新材料、新原理或为开拓新应用领域的电机、电器；反映各类电器设备电器或绝缘性能演变的多因子规律及其观察和测量技术；电能质量的理论及其测量、控制；可再生能源发电、电能存储和电力变换技术；现代测量原理及传感技术

6、；脉冲功率技术与低温等离子体应用基础；电力电磁兼容问题以及复杂电力系统的经济安全运行、控制及规划的理论及其应用。121.5电气工程常用的计算机程序简介1.MATLABMATLAB是美国Mathwork公司自1984年开始推出的一种使用简便的工程计算语言，由于其强大的数值运算能力和开放灵活的应用界面而在科学技术和工程应用的各个领域得到广泛的应用.其数学计算部分提供了强大的矩阵处理和绘图功能。在工程仿真方面，MATLAB提供的软件几乎支持各个工程领域。132.PSpiceSPICE是美国加州大学Berkely分校在20世纪70年代早期为集成电路仿真开发的，它是低功率

7、等级电力电子最广泛应用的仿真程序。微机版本的SPICE称为PSpice。143.EMTPEMTP(Electro-MagneticTransientProgram)是用于电力系统电磁暂态分析的仿真软件,是电力系统中高电压等级的电力网络和电力电子仿真应用最广泛的程序。EMTP侧重的是系统级的运行工况而不是个别元件的细节。它包含电机、变压器、传输线、二极管、晶闸管和开关等元件的模型。EMTP是一个不断发展的软件，拥有推动其发展的大量资源，成为美国电力系统和电力电子仿真方面的工业标准。15