“电工学”简介、含义、起源、历史及发展sk.docx

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1、电工电工指研究电磁领域的客观规律及其应用的科学技术，以及电力生产和电工制造两大工业生产体系。电工的发展水平是衡量社会现代化程度的重要标志，是推动社会生产和科学技术发展，促进社会文明的有力杠杆。早在1883年电能开发的萌芽时期，恩格斯就曾经评价了它的意义：“这实际上是一次巨大的革命。蒸汽机教我们把热变成机械运动，而电的利用将为我们开辟一条道路，使一切形式的能热、机械运动、电、磁、光互相转化，并在工业中加以利用。循环完成了。德普勒的最新发现，在于能够把高压电流在能量损失较小的情况下通过普通电线输送到迄今连想也不敢想的远距离，并在那一端加以利用这件事还只是处于萌芽状态，这一发现使工业几乎彻底摆脱地方

2、条件所规定的一切界限，并且使极遥远的水力的利用成为可能，如果在最初它只是对城市有利，那末到最后它终将成为消除城乡对立的最强有力的杠杆。”一个世纪以来人类社会的发展历程，充分说明了这一预见的正确性。电磁是自然界物质普遍存在的一种基本物理属性。因此，研究电磁规律及其应用的电工科学技术对物质生产和社会生活的各个方面，包括能源、信息、材料等现代社会的支柱都有着深刻的影响。电能作为一种二次能源，它便于与各种一次能源进行转换，从多种途径获得来源（如水力发电、火力发电、核能发电、太阳能发电等）；同时又便于转换为其他能量形式以满足社会生产和生活的种种需要（如电动力、电热、电化学能、电光源等）。与其他能源相比，

3、电能在生产、传送、使用中更易于调控。这一系列优点，使电能成为最理想的二次能源，格外受到人们关注。电能的开发及其广泛应用成为继蒸汽机的发明之后，近代史上第二次技术革命的核心内容。20世纪出现的大电力系统构成工业社会传输能量的大动脉，以电磁为载体的信息与控制系统则组成了现代社会的神经网络。各种新兴电工材料的开发、应用丰富了现代材料科学的内容，它们既得益于电工的发展，又为电工的技术进步提供物质条件。电工科学技术的基础理论的成就极大地丰富了人类思维的宝库。物质世界统一性的认识、近代物理学的诞生，以及系统控制论的发展等，都直接或间接地受到电工发展的影响。反过来，各相邻学科的成就也不断促进电工向更高的层次

4、发展。 电气化与现代社会能源是人类社会赖以生存的最基本的物质条件之一。电能以其独特的优点成为人类开发自然能源的最重要方式，是人类征服自然过程中所取得的具有划时代意义的光辉成就。自19世纪80年代开始应用电能以来，几乎所有社会生产的技术部门以及人民生活，都逐步转移到这一崭新的技术基础上，极大地推动了社会生产力的发展，改变了人类的社会生活方式，使20世纪以“电世纪”载入史册。电照明是较早开发的电能应用。它消除了黑夜对人类生活和生产劳动的限制，大大延长了人类用于创造财富的劳动时间，并且改善了劳动生产条件，丰富了人们的生活。这为电能的应用奠定了最广泛的社会基础，成为推动电能生产的强大动力。电传动是范围

5、最广、形式最多的电能应用领域。电动机是冶金、机械、化工、纺织、造纸、矿山、建工等一系列工业部门与交通运输以及医疗电器、家用电器的最重要的动力源。各种类型的电动机占去全部用电设备总功率的70左右。电传动在效率、精度、操作、控制、节能、安全等许多方面都具有无可比拟的优越性，并且在向着机电一体化以及工业机器人等新技术方向发展，从根本上改变了19世纪以蒸汽动力为基础的初级工业化的面貌。电能转换为热能是电能的另一重要用途。电加热可以直接作用到物体内部，且加热均匀、热效率高、容易控制。因此，电加热在冶金工业及制造工业中成为重要的加工方式。电能在化工领域的应用开辟了电化学工业体系，包括电解工业、电热化学工业

6、，以及等离子体化学、放电化学、界面电化学、电池工业等，推动了化工工业的发展。电物理装置的研制成为电能应用的新领域。各种能级和不同用途的加速器、大功率电脉冲装置、大功率激光设备、受控核聚变装置等所需要的电源技术、磁体技术、控制和监测技术等都促进了电能的利用和电工的发展。总之，随着科学技术的发展，电的应用不仅影响到社会物质生产的各个侧面，也越来越广地渗透到人类生活的各个层面(医疗电器的广泛应用和家用电器的普及只是人们熟知的两个例证)。 电气化已在某种程度上成为现代化的同义语，电气化程度已成为衡量社会物质文明发展水平的重要标志。世界各国都十分重视电能在国民经济中的地位和作用。近一个世纪的实践表明，许

7、多工业发达国家的电力生产大约以年平均7的速率增长，超前于国民经济的发展速度，避免了经济发展受电能短缺的限制。例如，19501980年30年间，美国实际国民经济生产总值年平均增长率为3.4，而电能生产量年平均增长率为6.26，两者之比即电力弹性系数为1.84；英国、法国、苏联等国家的电力弹性系数也在1.28与1.97之间。1937年世界发电量为455.8亿千瓦时，1950年9589亿千瓦时，1980年约为82400亿千瓦时，1988年已达到 11万亿千瓦时。50年来增长了240倍，大大超过其他经济部门的增长速度。中国19491991年间，电力工业发展也极为迅速。年发电量1949年为43.1亿千瓦

8、时，居世界第25位，而1991年已增至6750亿千瓦时，跃升为世界第4位。据数十个国家的统计，各国人均年产值的增长与人均年耗电量的增长呈线性关系。电能消费的单位指标如单位国民生产总值、单位国民收入和单位人口的电能消费也都呈增长的趋势。例如，19201970年期间美国的人均用电量由540千瓦时增加到7950千瓦时，年增长率约为5.56；1989年达到13450 千瓦时。50年代以前发达国家的电能消耗量约占能源消耗总量的4，1985年已占30以上，预测2000年将达到4050。扩大电能应用是20世纪各国国民经济发展的显著特征。电能已经成为现代化社会须臾不可中断的经济命脉。社会发展对电能的需求成为电

9、工必将持续发展的巨大动力。 大规模、多多层次的的工程系系统电能的的生产与与应用从从诞生之之日起就就具有鲜鲜明的系系统性，这这是由电电能的本本质决定定的。电电能以光光速传播播，至今今未能实实现工业业规模储储存。因因此，电电能的生生产与消消费几乎乎是在同同一瞬间间内完成成，随发发随用，发电、变电、输电、配电、用电组成了始终处于连续工作的不可分割的整体。各种电工产品归根到底都要纳入这一整体以发挥功效，经受检验。随着电能需求的增长，为充分提高电能利用的效率，发电机组容量及电站规模日益扩大(机组容量由20世纪20年代的10万千瓦左右扩大到70年代的百万千瓦；电站由几十万千瓦扩大到几百万千瓦)，输电电压等

10、级日益提高(由20年代的220千伏高压，经过380、500、750千伏的超高压等级到80年代中出现1150千伏的特高压)，电力系统的覆盖面积日益拓广（由万平方公里扩展到1000多万平方公里）。为了保证供电安全，还必须有调度、通信、保护、远动等一系列服务于电能生产和供应的信息与控制系统。一个世纪以来，电能生产的规模已经从爱迪生时代的住户式电站发展到跨国界、跨洲际的联合电力系统，成为社会物质生产部门中空间跨度最广、时间协调严格、层次分工极复杂的实体系统。电能的开发和分配，电力系统的建设和运行，是与宏观经济规划密切联系的，如能源开发的基本方针，工业的合理布局，电站和电网的最优规划，电价政策的制定，电

11、网的经济调度等。大型发电站以及水利枢纽的建设，还涉及勘测、设计、施工、运输、通信以及生态、环境保护等一系列错综复杂的关系。在电能生产的内部，必须处理集中开发与分散使用以及电能的连续供应与负荷的随机变化的矛盾。这涉及水、热、机、电等各种综合的动态过程。这些都说明，电工作为先进的生产力，必须作到技术经济和社会效益的统一，局部和整体的统一，目前和长远的统一；必须应用系统工程的观点和方法处理宏观乃至微观的各个层次的问题。这就需要从全局的观点出发，综合应用现代科学技术，使系统达到最优的规划、设计、装备、实施和运行，电工正是沿着这一基本方向不断前进的。20世纪出现的大电力系统，是人类工程科学史上最重要的成

12、就之一。到70年代，世界上已建成好几个总装机容量超过亿千瓦的大型电力系统。其中覆盖面积最大的达1000多万平方公里。每个系统年传输、分配的电能都超过万亿千瓦时，为整个国家甚至整个大陆数亿人民的生产、生活和其他活动不间断地供应优质电能。这种纵横千万里、网络结点千百个交织密布的巨系统，有功潮流、无功潮流、高次谐波、负序电流等以光速在全系统范围瞬间传播。它既能输送大量电能，创造巨大财富，也可能在瞬间造成重大的灾难性事故。为保证如此巨大系统安全、稳定、经济地运行，必须采取集中与分散相结合的控制方式，使用高度自动化的装置，广泛应用电子计算机以及在线实时遥测和调控，以完成状态监视、运行调度、自动保护、事故

13、处理以及计价收费等管理方面的事务。电能传播的高速度要求电力系统必须能以几分之一秒乃至百分之一秒的快速响应进行优化自动调控，否则，就会造成难以估量的后果。1977年7月13日美国纽约市电力系统因雷击引起全市停电大事故，前后延续25小时，影响到900万居民的供电，事故所造成的直接和间接损失达3亿5千万美元。事故原因是由于保护装置未能及时正确动作，调度中心掌握实时信息不足等，以致使事故扩大，导致系统瓦解。正是电力系统安全、稳定运行的重大经济意义和社会影响，使得人们在发展电力系统的整个过程中，对于它的自动化程度，控制的实时性和响应的灵敏度，以及设备和运行的可靠性等，提出了广泛而高标准的要求。同其他工程

14、系统相比，可以说电力系统是要求极严的优化受控系统。随着电力系统电压等级的增高、短路电流增大以及社会广泛深入的电气化、自动化，电磁兼容性问题日益突出。例如，机电型继电器约需10-1瓦的驱动力，而集成电路所需的驱动力比它小若干个数量级，因而极小的功率就会引起集成电路扰动，继而可能导致通信、制导、计算机网络等系统的误动或失效，造成重大损失。必须使电工装置、设备及系统在自身所处的电磁环境中能够满意地行使其功能，既具有抗干扰性，同时还不允许对周围环境引入超过限度的电磁干扰。电磁干扰的范围几乎包括了从直流到吉赫频段，如谐波，电压突变和失压，频率变动等低频扰动；雷电及开关操作等微秒级的电磁暂态过程；静电放电

15、；磁场扰动；高频、甚高频的电磁场扰动等，均需针对不同的干扰源和抗干扰对象制定相应的技术措施和管理对策。面临实现和驾驭这一全社会规模的电能供需系统，计算机是最有力的工具。它的广泛应用正深刻改变着电工的面貌。许多复杂的基础性课题如静电场、电磁场、温度场、杂散损耗、振动噪声、发热通风、应力分析等，都已经有计算机辅助分析和计算。在电力系统中，计算机的应用还在改变电力系统二次回路的概念和功能。应用微机可以全面完成参数巡回检测、数据处理、越限警报、制表打印、图像显示等。由单元控制级、集中监控级、中央调度级相配合，组成统一控制的大系统，实现调度自动化、经济调度、在线监测、安全控制等。电力系统规划设计，方案优

16、化，可靠性评估，潮流、稳定、短路、过电压等电磁稳态与暂态运行特性的分析，都开发了功能齐全的软件，并且建立起电力系统运行数据库。 电工制造与与电工新新技术电工制制造业为为电能的的生产和和消费系系统提供供物质装装备。随随着各国国对电能能需求的的不断增增加，为为满足建建设大型型电站的的需要，通通过改进进发电机机的冷却却技术，采采用新型型绝缘材材料、铁铁磁材料料，改进进结构设设计，使使发电机机的单机机功率增增大、效效率提高高、成本本降低。最最大火力力发电机机组的功功率19926年年为1660兆瓦瓦，到660年代代已成批批生产55006000兆瓦火火电机组组，19973年年第一台台13000兆瓦瓦火电机

17、机组投入入运行。此此后，由由于受到到材料性性能以及及大型机机组在设设计制造造上的缺缺陷等因因素的限限制，投投运后事事故较多多，可用用率降低低，使大大型火电电机组的的发展趋趋势减缓缓。800年代，大大约有四四分之三三的火电电设备单单机功率率稳定在在30007000兆瓦瓦。水力力发电机机组的最最大功率率由19942年年的1008兆瓦瓦提高到到19661年的的2300兆瓦，119788年7000兆瓦瓦机组投投入运行行。核电电机组的的功率由由19554年55兆瓦（第第一台工工业用试试验性机机组）提提高到880年代代的1330015000兆瓦瓦。随着大大型电站站以及跨跨地区、跨跨国际大大电网的的建设，要

18、要求提供供超高压压、大容容量的输输变电设设备。继继19552年制制造第一一套 3380千千伏交流流输变电电成套设设备后，119655年制成成了7335千伏伏交流输输变电成成套设备备。700年代以以来，又又先后制制成1000015000千伏伏交流输输变电设设备。550年代代最大变变压器容容量为5500兆兆伏安，119755年已达达18000兆伏伏安。断断路器的的制造经经历了多多油式、少少油式、压压缩空气气式和六六氟化硫硫 (SSF6)气体体绝缘等等不同发发展阶段段，近110多年年又发展展了SFF6组合式式电器，缩缩小了占占地面积积(7550千伏伏级约为为1/775)和和空间，并并提高了了运行可可

19、靠性。到到80年年代，高高压断路路器的额额定开断断电流已已达8001000千安安，全开开断时间间已从550年代代的3周周波缩短短至2周周波和11周波，为为提高电电力系统统的稳定定性创造造了条件件。在用电电设备中中，约有有70左右的的负荷为为电动机机，大的的如轧钢钢电动机机（单机机功率达达 1227855千瓦）和和高炉鼓鼓风电动动机（单单机功率率达3660000千瓦），小小的有千千百种用用途各异异的微特特电机。工工厂中电电动机分分散传动动代替了了过去的的皮带传传动，改改善了工工厂的环环境，提提高了机机床的效效率和精精度。电电力机车车同柴油油机车一一道代替替了蒸汽汽机车。在在家用电电器中，出出现了

20、洗洗衣机、吸吸尘器、电电风扇、空空调器、电电灶、微微波炉等等，使家家庭生活活更省力力、更舒舒适。为为满足冶冶金和机机械工业业的需要要，各类类电炉正正向大容容量、大大功率、低低能耗方方向发展展。19971年年已有 3600吨电弧弧炉投产产。进入入80年年代又开开发了 8000吨电弧弧炉。采采用超大大功率电电弧炉一一般可将将熔炼时时间缩短短三分之之二，电电耗降低低23。电力力电子技技术的出出现不仅仅使直流流输电技技术得以以稳步发发展，而而且使交交、直流流传动技技术和各各种电源源转换技技术都得得到革新新。它将将微机控控制与功功率执行行紧密结结合，统统一完成成逻辑、控控制、监监视、保保护、诊诊断等综综

21、合功能能，有力力地推动动着机电电一体化化的技术术潮流。880年代代，在电电动机上上采用功功率因数数控制器器后，一一般单相相电动机机可节能能2050，三相相电动机机可节能能5110。通通过设备备性能改改进，产产品容量量增大，电电压等级级提高，电电网互联联运行等等，使发发电设备备容量的的利用率率得到合合理地提提高，输输配电设设备每千千伏安的的造价大大幅度降降低。发发达国家家电力系系统的损损耗，从从30年年代约占占电能生生产总量量的188减少少至800年代的的7，预预计还将将会进一一步降低低。在此此期间，电电价降低低了约665。努力探寻新的发电方式是20世纪后半叶电工发展的重要方面。自50年代首次实

22、现核能发电以来，核电很快成为继火电、水电之后的第三大发电方式。在一些煤炭、石油、水力等一次能源缺乏的发达国家如法国，核电甚至成为主要发电方式，在其总发电构成中占70。磁流体发电在50年代末崭露头角，形成电工领域内的新兴工程技术分支。1959年第一台10千瓦磁流体发电机研制成功。到1985年已建成了50万千瓦工业性磁流体蒸汽联合热电站。实现受控核聚变反应是人类社会解决能源问题的最终途径之一。到80年代末已经成功地使等离子体约束到每立方厘米1013个粒子，温度达到108K，维持时间达到秒级。现代科学技术的进步，将有可能使人类打开通向核聚变发电的大门。其他如太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能等新

23、型发电装置等也有重大发展。80年代已经有功率为10兆瓦的太阳能塔式发电系统。单晶硅太阳能电池已进入商品化生产。随着多晶硅、非晶硅等新材料的出现，为太阳能电池的广泛应用创造了条件。电子技术、航天技术等新兴工程技术领域迫切要求可靠的独立供电的电源，使化学能电源的研究又获得新的活力，燃料电池的研制成为一项重要课题。燃料电池的转换效率可达60以上，远远超过热机。目前磷酸型燃料电池已经成熟，40千瓦的电池和48兆瓦的发电系统正在试运行。熔融碳酸盐型和高温固体电解质型燃料电池均在积极研制。容量达到 1千瓦的动力蓄电池已顺利运行，并且正继续研制10千瓦和更大容量等级。燃料电池和动力蓄电池可以分散建设，不需长

24、距离输电，它的公害轻、应用范围广，在解决目前存在的一些技术、设备问题后，将有可能为电能供需系统开创全新的境界。材料科学的新成果不断提高电工制造的水平，如超耐热铝合金导线大大提高了输电线路的传输能力。非燃性合成液体、高介电常数合成液体改善了电工设备的介电性能。以合成高分子化合物为基础的新型电机绝缘材料降低了电机绝缘厚度，并可提高电机温升。各种合成绝缘结构已部分代替陶瓷。六氟化硫气体绝缘材料、合成纸复合绝缘材料等正加速传统绝缘材料的更新换代。低损耗、高磁导率的冷轧硅钢片使铁损降低到0.4瓦/千克以下。采用非晶态合金制造变压器和电动机，使铁损减少7080。高磁能积的钕铁硼等稀土永磁材料正取代铝镍钴材

25、料，为永磁电机的发展准备了良好的条件。超导材料研究的进展将会给电工带来重大变革。利用超导体可以获得稳态高强磁场而只需消耗极少的电能，在电工领域具有广泛的应用前景。使用超导电机驱动潜艇和水面舰只，可以消除传动噪声，改善灵活性与隐蔽性。超导磁悬浮列车时速可达500公里小时，已经通过载人试验。超导已应用于高能加速器等大型电物理装置，以及磁流体发电、可控核聚变实验装置等所需要的强磁场和大电流线圈等设施。超导核磁共振在医疗诊断和组织代谢过程等研究中引进新的手段。随着高温超导材料研究的进展，实现工业规模的超导应用在技术经济上已有了可能。这一切展现出超导电工时代诱人的前景。 科学研究、技技术开发发、生产产应

26、用紧紧密配合合的结晶晶以电能能应用为为标志的的技术革革命区别别于它以以前的技技术革命命的根本本点在于于，它不不是直接接来源于于工场或或其他生生产实践践领域，而而是来源源于科学学实验室室。正是是它的出出现，首首次把科科学技术术是生产产力清晰晰地写在在人类认认识史上上。电工工从一出出现就将将基础科科学、技技术科学学、生产产应用结结合起来来，形成成人类认认识世界界和改造造世界的的一整套套科学的的方法。对对电工基基本理论论的认识识，经历历了静电电与静磁磁、电流流与电磁磁、电磁磁感应与与电磁场场等由静静止到运运动，由由孤立到到联系，由由局部到到整体的的基本发发展阶段段，充分分体现了了历史的的逻辑与与认识

27、的的逻辑的的一致性性。在每每一发展展阶段，电电工都是是根据观观察、实实验发现现基本原原理；通通过数学学方法加加以概括括推演；这些基基本原理理在各自自的水平平上都很很快地转转化为生生产技术术和工业业应用；技术应应用中的的新成果果、新问问题又为为继续推推进理论论研究和和技术发发展提供供动力与与条件。在在人类科科学技术术与工业业生产的的发展史史中，电电工是理理论研究究、科学学实验、工工业生产产、社会会应用等等互为因因果、互互相促进进的一首首和谐的的乐章。雷电和磁石吸铁是从自然界容易直接观察到的两种电磁现象。中国殷商时期的甲骨文中已有“雷”字，周朝的青铜器上已有“電”字(见彩图)。中国最早的经书易经中

28、将雷电列为八种基本自然现象之一，有“雷出地奋”等许多记述。利用天然磁石发明指南仪“司南”(见彩图)，是古代中国人的杰出创造。闻名于世的指南针是中国古代四大发明之一，对于推动人类社会文明发挥了重大作用。磁石吸铁和摩擦生电现象在古希腊也早有记述。17世纪初才在观察实验的基础上，出现近代电磁科学的萌芽。1600年W.吉伯说明摩擦起电和磁石吸铁是性质不同的两种力。他参考“琥珀”一词的希腊语()和拉丁语(electrum)，提出了表达电现象的英文术语(electric)。17世纪至18世纪中叶是静电学的初期研究阶段。1752年B.富兰克林以勇敢的献身精神所进行的著名的风筝试验揭示出雷电的本质，并且发明了

29、避雷针，成为电学先驱勇于探索和实践的光辉范例。 19世世纪被称称为“科科学的世世纪”，电电工的诞诞生为它它增添了了异彩。118000年A.G.AA.A.伏打发发明了伏伏打电堆堆，使人人类首次次获得持持续稳定定的电源源，促进进了电学学的研究究转向电电流，并并且开始始了电化化学、电电弧放电电及照明明、电磁磁铁等电电能应用用的研究究。199世纪中中期电报报的发明明，促进进了近代代大型技技术工程程的诞生生。18866年年在历尽尽重重挫挫折之后后终于建建成了长长达37700公公里横跨跨大西洋洋的海底底电报电电缆。电电报的发发明，推推动了社社会经济济和公共共事务的的交流，促促进了电电工基础础理论与与实验技

30、技术的发发展，带带动了电电工制造造业以及及近代管管理企业业，提出出了新型型技术人人才培养养的要求求，是电电工发展展史中重重要的一一页。18831年年M.法法拉第发发现电磁磁感应定定律，开开始了电电磁科学学与技术术的重大大飞跃。这这一定律律的发现现不仅使使静电、动动电（电电流）、电电流与磁磁场的相相互感生生等一系系列电磁磁现象达达到了更更加全面面的统一一的认识识，而且且奠定了了机电能能量转换换的原理理基础。118733年，JJ.C.麦克斯斯韦导出出描述电电磁场理理论的基基本方程程麦麦克斯韦韦方程组组，成为为整个电电工领域域的理论论基础。发发电机的的发明实实现了机机械能转转换为电电能的发发电方式式

31、，冲破破了化学学电源功功率小、成成本高、难难以联网网等限制制，征服服了自然然界蕴藏藏的神奇奇的动力力，预告告了电气气化时代代的来临临。发电和和用电是是一个连连续生产产的整体体。必须须扩大用用电范围围才能使使发电从从社会需需要获得得发展动动力。与与发电机机的发明明过程同同时，电电照明、电电镀、电电解、电电冶炼、电电动力等等工业生生产技术术纷纷成成熟，孕孕育了发发电、变变电、输输电、配配电、用用电联为为一体的的电力系系统的诞诞生。119世纪纪90年年代三相相交流输输电技术术的发明明成功，使使电力工工业以基基础产业业的地位位跨入了了现代化化大工业业的行列列，迎来来了200世纪电电气化的的新时代代。现

32、代科科学技术术和工业业的发展展是基础础理论研研究、应应用研究究、技术术开发紧紧密结合合的过程程。科学学技术综综合化的的发展趋趋向日益益明显，必必须使个个体研究究转向集集体研究究，正是是电工的的成长，率率先踏上上这一必必由之路路。18876年年，T.A.爱爱迪生创创办了世世界上第第一个工工业应用用研究实实验室。在在这个被被人们赞赞誉的“发发明工厂厂”里，他他组织一一批专门门人才分分工负责责，共同同致力于于同一项项发明，打打破了以以往只是是由科学学家单独独从事研研究发明明的传统统。这一一与近代代科学技技术和生生产力发发展水平平相适应应的技术术研究和和开发的的正确道道路，显显示出巨巨大的活活力，推推

33、动了电电力生产产与电工工制造业业的迅猛猛发展，也也开创了了基础科科学、应应用科学学、技术术开发三三者紧密密结合、协协同发展展的先河河。19世世纪末在在电工发发展的进进程中形形成了许许多技术术基础理理论分支支。交流流电路理理论，磁磁路理论论，电机机与变压压器理论论，电能能传输理理论，电电工材料料理论，电介质理论，气体放电理论等都发展成为系统的科学知识。20世纪50年代以来，计算机技术、电子技术以及工程控制论等一系列新兴的科学技术理论蓬勃发展，基础科学、应用科学和技术开发之间的知识结构更加紧密，各门学科与专业之间互相渗透，互相交叉，使科学技术和社会生产形成一个既深入分化又高度综合的庞大复杂的整体，

34、同时也促进了电工理论的发展。静电场、电磁场等结构复杂又包括多种媒质的三维物理场求解方法的研究取得新进展。矩量法、变分原理、函数空间等都引入了电工理论。基于等效模型的概念发展了虚拟的磁荷与磁流模型，研究了多种动态位及不同的规范选择，提出了有关广义能量的定理等。由于系统与元件相结合而扩大了元件的内涵，包括了逻辑门、可控源、回转器以及大规模集成块等。各类工程系统的发展形成了共同的网络理论基础，使网络扩展成为研究某种特定空间结构和运动状态的一般性理论方法。广义网络理论又将“场”与“路”结合起来，出现新的边缘理论领域，如物理场论的网络模拟、辐射场的网络方法、等离子体的网络图解等；引用系统论的研究成果，将

35、系统的整体性能和行为与系统结构、参数及局部物理量结合起来，进一步丰富了网络问题的内容。系统稳定性分析，多维系统的研究，状态空间的拓扑等值性，动态系统的反馈理论和渐近性问题，以及网络故障的自动侦察、诊断等，都成为引人注意的研究课题。 *在人类历史发展的漫长岁月里，技术革命是强大的推动力。取火使人类摆脱了原始蒙昧；金属工具帮助人类建立起农业文明；动力，特别是电能，扩大了人类体力劳动能力，出现了现代化的大工业生产。今天，以电子和计算机技术为特征的新技术又在延伸人类的智力功能。正是电磁规律在能源、信息、控制等领域的技术应用，描绘出现代化社会的蓝图，形成新技术革命的主流。它冲激着社会生产和生活的每一个角落，不仅大幅度地提高了社会生产力，创造出丰富的物质财富，而且改变着人们的生活方式、社会行为、教育训练、思维方法，促进了社会的精神文明。电工正在与现代科学技术相汇合，继续发挥社会支柱的作用。