Электротехника - крайне обширная область знаний, которая включает в себя все, что связано с Это и разработка схем, устройств, оборудования и компонентов, и изучение электромагнитных явлений, их практическое использование. Область применения электротехники - все сферы нашей жизни.

С чего все начиналось

История развития электротехники крепко связана с человечеством на протяжении всей истории его развития. Людей интересовали природные явления, которые они не могли объяснить. История развития электротехники - постоянные попытки повторить то, что происходило вокруг.

Изучение продолжалось долгие и долгие столетия. Но лишь в семнадцатом веке история развития электротехники начала свой отсчет с реального использования человеком полученных знаний и навыков.

Теория

Ученые, внесшие вклад в развитие электротехники, - это тысячи и тысячи имен, всех их в рамках данной статьи указать невозможно. Но существуют личности, чьи исследования помогли сделать наш мир таким, каков он есть сейчас.

Исторические данные гласят: одним из первых, кто обратил свое внимание, что после того как янтарь потереть о шерсть, он сможет притягивать предметы, был греческий философ Фалес Милетский. Свои опыты он проводил в седьмом веке до нашей эры. Никаких фундаментальных выводов, к сожалению, он сделать не смог. Но все свои наблюдения он тщательно записал и передал потомкам.

Следующее имя в условном списке «ученые-электротехники и их изобретения» появилось лишь в 1663 году, когда в городе Магдебурге Отто фон Герике спроектировал машину, которая представляла собой шар, способный не только притягивать, но и отталкивать предметы.

Знаменитые ученые

Впоследствии начала электротехники положили такие как:

• Стивен Грей, проводивший опыты по передаче электричества на расстоянии. Результатом его исследований стал вывод, что предметы по-разному передают заряд.
• Шарль Дюфе, который выдвинул теорию о разных типах электричества.
• Голландец Питер ван Мушенбрук. Он прославился изобретением конденсатора.
• Активно изучали явление Георг Рихман и Михаил Ломоносов.
• Бенджамин Франклин. Этот человек остался в истории как изобретатель громоотвода.
• Луиджи Гальвани.
• Василий Петров.
• Шарль Кулон.
• Ганс Эрстед.
• Алессандро Вольта.
• Андре Ампер.
• Майкл Фарадей и многие другие.

Энергетика

Электротехника - наука, которая содержит четыре составляющих, первой и базовой из них является наука о генерации, передаче и потреблении энергии. Человечество смогло успешно использовать эту технологию для своих нужд лишь в 19-м веке.

Примитивные батареи позволяли приборам работать лишь какое-то время, что не удовлетворяло амбиций ученых. Изобретателем первого прообраза генератора стал венгр Аньош Йедлик в 1827 году. К сожалению, свое детище ученый не запатентовал, и его имя осталось лишь в учебниках по истории.

Позднее динамо-машину доработал Ипполит Пикси. Устройство несложное: статор, создающий постоянное магнитное поле, и набор обмоток.

История развития электротехники и энергетики не может обойтись без упоминания имени Майкла Фарадея. Именно он изобрел первый генератор, который позволял вырабатывать ток и постоянное напряжение. Впоследствии механизмы были усовершенствованы Эмилем Штерером, Генри Уайльдом, Зенобом Граммом.

Постоянный ток

В 1873 году на выставке в Вене был наглядно продемонстрирован запуск насоса от машины, находящейся более чем в километре от него.

Электричество уверенно завоевывало мир. Человечеству стали доступны такие неведомые ранее новинки, как телеграф, электрический двигатель на автомобилях и суднах, освещение городов. Огромные динамо-машины все чаще использовали для производства электрического тока в промышленных масштабах. В городах стали появляться первые трамваи и троллейбусы. Идею постоянного тока массово внедрял известный ученый Однако у этой технологии были и свои недостатки.

Теоретическая электротехника в трудах ученых подразумевала покрытие как можно большего количества населенных пунктов и территорий электроэнергией. Но постоянный ток имел крайне ограниченный радиус действия - порядка двух-трех километров, после чего начинались огромные потери. Немаловажным фактором перехода на переменный ток стали и габариты генерирующих машин, размером с приличный завод.

Никола Тесла

Основоположником новой технологии считается сербский ученый Никола Тесла. Всю свою жизнь он посвятил изучению возможностей переменного тока, передачу его на расстояние. Электротехника (для начинающих это будет интересным фактом) построена на основных его принципах. Сегодня в каждом доме есть одно из творений великого ученого.

Изобретатель подарил миру многофазные генераторы, асинхронный электродвигатель, счетчик и многие другие изобретения. За годы работы в телеграфной, телефонной компаниях, лаборатории Эдисона и впоследствии на своих предприятиях Тесла получил огромный опыт вследствие проведения огромного количества экспериментов.

Человечество, к великому сожалению, не получило и десятой доли открытий ученого. Владельцы нефтяных месторождений были всячески против электрической революции и любыми доступными им способами пытались остановить её продвижение.

По слухам, Никола умел создавать и останавливать ураганы, передавать электричество без проводов в любую точку земного шара, телепортировал военный корабль, и даже спровоцировал падение метеорита в Сибири. Очень неординарным был этот человек.

Как оказалось впоследствии, Никола был прав, сделав ставку на переменный ток. Электротехника (для начинающих особенно) в первую очередь упоминает о его принципах. Он оказался прав, что электричество можно подавать за тысячи километров, используя лишь провода. В случае с постоянным «собратом» электростанции необходимо располагать через каждые два-три километра. К тому же они должны постоянно обслуживаться.

На сегодняшний день постоянному току еще осталось место для электрического транспорта - трамвая, троллейбуса, электровоза, двигателей на промышленных предприятиях, в батарейках, зарядных устройствах. Однако, учитывая развитие технологий, есть вероятность что «постоянка» вскоре останется лишь на страницах истории.

Электромеханика

Второй из разделов электротехники, в котором объясняется принцип преобразования энергий из механической в электрическую и наоборот, называется электромеханикой.

Первым ученым, явившим миру свои работы по электромеханике, был швейцарский ученый Энгельберт Арнольд, который в 1891 году опубликовал труд, посвященный теории и проектированию обмоток для машин. Впоследствии мировая наука пополнилась результатами исследований Блонделя, Видмара, Костенко, Дрейфуса, Толвинского, Круга, Парка.

В 1942 году венгро-американец Габриэль Крон окончательно сумел сформулировать обобщенную теорию для всех электрических машин и объединить таким образом усилия множества исследователей за последнее столетие.

Электромеханика пользовалась стабильным интересом ученых во всем мире, и впоследствии из неё возникли такие науки, как электродинамика (изучает связь электрических и магнитных явлений), механика (изучает движение тел и взаимодействий между ними), а также теплофизика (теоретические основы энергетики, термодинамику, тепломассообмен) и другие.

Основными проблемами, которые изучались в рамках исследований, являлись изучение и разработка преобразователей, вращающегося магнитного поля, линейная токовая нагрузка, постоянная Арнольда. Основные темы - электрические и асинхронные машины, различные типы трансформаторов.

Постулаты электромеханики

Основными тремя постулатами электромеханики являются законы:

• электромагнитной индукции Фарадея;
• полного тока для магнитной цепи;
• электромагнитных сил (он же Закон Ампера).

В результате исследований ученых-электромехаников, было доказано, что перемещение энергии невозможно без потерь, все машины могут работать как в режиме двигателя, так и в качестве генератора, а также то, что поля ротора и статора всегда неподвижны относительно друг друга.

Основными формулами являются уравнения:

• электрической машины;
• равновесия напряжений обмоток электрической машины;
• электромагнитного момента.

Системы автоматического управления

Направление неизбежно стало популярным, после того как стало ясно, что машины с успехом могут заменить человеческий труд.

Автоматическое управление - возможность манипулировать работой иных устройств или даже целых систем. Управление может производиться температурой, скоростью, движением, углами и скоростью перемещения. Манипулирование может осуществляться как в полном автоматическом режиме, так и при участии человека.

Первый компьютер был описан в трудах ирландского ученого Перси Ладгейта, которые были представлены общественности в 1909 году.

Аналоговые вычислительные устройства появились аккурат перед началом Второй мировой войны. Военные действия несколько затормозили развитие этой перспективной отрасли.

Первый прообраз современного компьютера был создан немцем Конрадом Цузе в 1938 году.

На сегодняшний день системы автоматического управления, как и было задумано их изобретателями, успешно заменяют людей на производствах, выполняя самую монотонную и опасную работу.

Электроника

Следующим этапом развития электротехники стали электронные устройства, которые в миллиарды раз точнее своих аналоговых собратьев.

Самым известным первым изобретением является немецкая шифровальная машина «Энигма». А впоследствии - британские электронные дешифраторы, при помощи которых пытались разгадать запутанные коды.

На текущем этапе жизни с электроникой связывают телефоны и планшеты. А каким будет развитие наших устройств завтра, мы можем только гадать. Но ученые работают день и ночь лишь для того, чтобы удивить всех нас и сделать жизнь немого интереснее и проще.

Фактически все, что нас с вами окружает, тем или иным образом связано с электричеством. Замечаем, что если где-то на подстанции выключили рубильник, то сразу меняется весь привычный мир. Электричество очень плотно внедрилось в нашу жизнь, а порою сама жизнь зависит от него. С электричеством существование человека гораздо комфортнее, легче и лучше.

Первоначальный опыт использования электрической энергии человечество имело ещё тысячелетия назад. При раскопках культурных слоев и вскрытии древних захоронений, обнаружены находки и рисунки, которые не многозначно говорят о применении электричества людьми. «Древние» - в нашем понимании народы, получали электрическую энергию гальваническим способом.

К сожалению, история не донесла до нас подробного текстового описания жизнедеятельности предков современного человеческого общества. Мы лишь можем строить догадки и делать предположения, на основе археологических открытий.

Для нашего исторического времени эпохальным периодом начала мощного развития изучения и использования электрического тока стал период 17-19 столетия.

Один из патриархов стоящих у подножия изучения явлений, связанных с электроэнергией, немецкий физик, философ, инженер Отто фон Герике, во второй половине 17-ого века первым наблюдал электролюминесценцию. Он изобрёл один из первых электростатических генераторов, производящих электричество трением - шар из серы, натираемый руками. Герике обнаружил свойство отталкивания однополярно заряженных предметов.

У всех на слуху привычные названия единиц измерения из области электротехники, такие как ом, ампер, вольт, фарад, ватт, герц и т.д. которые мы слышим при покупках различных девайсов и бытовой техники. Свои названия эти единицы, в подавляющем большинстве, получили от имен ученых сделавших открытие или сформулировавших законы и закономерности.

Так например: Выдающийся французский блестящий военный инженер и физик Шарль Огюстен дэ Кулон, член Парижской академии наук, один из основателей электростатики, внес в науку понятия: закономерности внешнего трения, закон кручения упругих нитей, основной закон электростатики (закон Кулона), закон взаимодействия магнитных полюсов. Название единицы электрического заряда «кулон» в физической терминологии, носит именно его имя.

Немецкий учёный Георг Симон Ом в 1826 году сформулировал закон описывающий зависимость таких величин как напряжение и сопротивление. Ом равен сопротивлению проводника, между концами которого возникает напряжение 1 вольт при силе постоянного тока 1 ампер. Единица сопротивления названа в честь этого ученого - Ом. Решением XI Генеральной конференции по мерам и весам в 1960 году, ом введен в международную систему единиц (СИ).

Величайшие умы, такие как – Михаил Ломоносов, Алессандро Вольта, Луиджи Гальвани, Ампер Андре-Мари и другие, все они вносили вклад в тогда еще малоизвестную науку - электротехнику.

Знаменитый французский физик, математик и естествоиспытатель, член Парижской Академии наук Андре-Мари Ампер, который занимался изучением связи электрических и магнитных явлений, ввел в физику само понятие «ток электрический» и «электродинамика». Именно он предложил теорию природы магнетизма. В честь этого ученого названа единица измерения силы тока – Ампер.

Граф Алессандро Джузеппе Антонио Анастасио Джероламо Умберто Вольта, итальянец по национальности, физик, химик, физиолог, является одним из основоположников учения об электричестве. В арсенале его многочисленных разработок, исследований, изобретений числятся: «закон ёмкостного сопротивления», первая аккумуляторная батарея (ученый считается отцом электромобиля), электростатическая машина (электрофор), вырабатывающая эл.заряд за счет трения. В честь Алессандро Вольта названа единица измерения электрического напряжения – вольт.

Майкл Фарадей пожалуй один из самых «результативных» ученых в вопросах количества и значимости открытий в области начинающей развиваться ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ, как науки. Физик, химик, экспериментатор (около 30 тысяч экспериментов), естествоиспытатель, член Лондонского королевского общества, почётный член Петербургской академии наук, занимаясь изучением электромагнитных полей, открыл электромагнитную индукцию, создал первый трансформатор, первую модель электродвигателя. В результате титанической научно-практической деятельности Фарадея в обиходе появились понятия: физическое поле, анод, катод, электролит, диэлектрик, ион и многие другие. Среди его открытий числится жидкий хлор, гексохлоран, нержавеющая сталь, количественные законы электролиза, открытие поляризации света и связь магнетизма с оптикой.

Наука никогда не стояла на месте, от теоретических и модельных разработок она прогрессировала, встраиваясь в реалии человеческой жизни, обрастая при этом новыми идеями и новыми открытиями.

Изобретения, члена Петербургской Академии наук, Бориса Семеновича Якоби, служат ярким примером перехода от теории к используемой в деятельности человека практике. Это создание первого электродвигателя, с непосредственным вращением вала. Якоби впервые осуществил движение бота при помощи электроэнергии. Он является изобретателем коллектора для выпрямления тока электрического, гальванопластики, стрелочного и электромагнитного пишущего телеграфных аппаратов, а также первого в мире буквопечатающего телеграфного аппарата.

Далее темпы эволюции электродвигателей шли гигантскими шагами. Благодаря гениальности, инженера, физика, Николы Теслы, им была разработана конструкция двухфазного электродвигателя и генератора. В непостижимо короткий промежуток времени, на основе разработок Теслы, Михаилом Осиповичем Доливо-Добровольским была создана электрическая трехфазная система.

Доливо-Добровольский создал трехфазный трансформатор, трехфазный асинхронный двигатель, доказал на практике преимущества передачи трехфазного тока на расстояния. Можно сказать, что благодаря ему, асинхронный двигатель стал основным и востребованным в производственной сфере, во всем мире, принципиально не изменившись до сих пор.

На протяжении всего срока своего существования, человечество копило знания и опыт в области теоретического и практического использования электричества. Когда-то проводимые простые эксперименты со статическим электричеством, постепенно переросли в целую науку, включающую в себя многочисленные развивающиеся отрасли. Название этой науки – ЭЛЕКТРОТЕХНИКА.

Электротехника развивается, внедряясь во все научные сферы, и уже давно стала неотъемлемой частью нашей жизни. Этот прогресс несет в себе новые открытия и новые возможности для человеческой расы.

История развития электротехники.

Как показывает отечественный и зарубежный опыт, наиболее эффективной системой обновления знаний является гибкая, непрерывная на протяжении всей жизни, система самообразования и повышения квалификации. Полноценный современный специалист должен обладать способностью параллельно заниматься самообразованием как в области общетеоретических, так и специальных знаний, только тогда он сможет изыскивать эффективные пути взаимодействия с техникой будущего.

При этом человек должен помнить, что ОН – «частица биосферы» и «частица ноосферы». Свое бытиё Он должен приспосабливать к законам ноосферы. По образному выражению академика В.И. Вернадского, которое он сформулировал ещё в начале прошлого века, необходимо не покорение природы, а совместное гармоническое развитие природы и общества, иначе человечеству просто не выжить.

Решающая роль в современном научно-техническом прогрессе принадлежит электротехнике, которая, включает в себя три основных раздела: Теоретические основы электротехники (ТОЭ), Электрические машины (ЭМ) и Электронику.

Современное определение электротехники.

Электротехника - область науки и техники, использующая электрические и магнитные явления для осуществления процессов преоб­разования энергии и превращения вещества, а так же для передачи сигна­лов и информации.

В последние десятилетия из электротехники выделилась промышленная электроника с тремя направлениями: информационное, технологическое и энергетическое, которые с каждым годом приобретают все большее значение для научно-технического прогресса.

В развитии электротехники и электроники можно выделить следующие 8 этапов:

I этап : до 1800г. - становление электростатики . К этому периоду относятся первые наблюдения электрических и магнитных явлений, создание первых электростатических машин и приборов, исследование атмосферного электричества, зарождение электромедицины (опыты Гальвани), открытие закона Кулона и закона сохранения энергии.

В 1744 г. М.В. Ломоносов писал: «Все перемены, в натуре случающиеся, такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимается, что сколько чего у одного тела отнимается, столько присовокупится к другому, так ежели где убудет несколько материи, то умножится в другом месте… сей всеобщий закон простирается и в самые правила движения, ибо тело, движущее своею силою другое, столько же оной у себя теряет, сколько сообщает другому, которое от него движение получает. »

Соответствующие труды М.В. Ломоносова находились в забвении до 1904 г., а будучи опубликованы в России, не могли проникнуть в Западные лаборатории, поэтому позднее А.Л. Лавуазье повторно и независимо от М.В. Ломоносова открыл закон сохранения вещества.

Выдающийся ученый – энциклопедист М.В. Ломоносов был первым в России основоположником изучения электрических явлений, автором первой теории электричества. В 1745 г. был разработан первый электроизмерительный прибор «электрический указатель» Георгом Вильгельмом Рихманом, который погиб 25 июня 1753 г., во время сильной грозы при проведении опыта с «грозовой машиной».

Рис. 1.2. Портрет М.В.Ломоносова

II этап : 1800-1830г.г. - закладка фундамента электротехники и её научных ос­нов. Начало этого периода ознаменовано получением «Вольтова столба» - первого электрохимического генератора постоянного тока. Затем была создана «Огромная наипаче батарея» Василия Владимировича Петрова, с помощью которой была получена электрическая дуга и сделано много новых открытий. В этот период были открыты важнейшие законы: Георга Симона Ома, Жана Батисто Био и Феликса Савара, Андре Мари Ампера и была установлена связь между электрическими и магнитными явлениями. Был создан прообраз электродвигателя.

III этап: 1830-1870г. -зарождение электротехники . Самым значительным событием этого периода было открытие явления самоиндукции Майклом Фарадеем и создание пер­вого электромагнитного генератора (на основании ЭМИ). В этот период формулируются законы Ленца, Кирхгофа, разрабатываются различные конструкции электрических машин и измерительных при­боров, зарождается электроэнергетика. Однако широкое практическое применение электроэнергии в хозяйстве и быту сдерживалось отсутствием экономичного электрического генератора.

IV этап : 1870-1890г. - становление электротехники как самостоятельной отрасли техники.

В этот период создаётсяпервый промышленный генератор с самовозбуждением (динамо-машина), что привело к созданию новой отрасли электротехники «Электрические машины». Организуются производства с использованием электро­энергии. С развитием промышленности, ростом городов возникает потребность в электрическом освещении. Начинается строительство «домовых» электростанций, вырабатывающих постоянный ток. Электрическая энергия становится товаром и всё более остро ощущается потребность в централизованном производстве и экономичной передаче электроэнергии. На постоянном токе эту проблему решить нельзя из-за невозможности трансформации постоянного тока. В это время Павел Николаевич Яблочков изобрёл электрическую свечу и была разработал схему дробления постоянного электрического тока при помощи индукционных катушек, представляющих собой трансформатор с разомкнутой магнитной системой. В середине 80-х годов началось серийное производство однофазных трансформа­торов с замкнутой магнитной систеиой (Макс дёрн, Отто Блати, К Циперновский) и строительство центральных электростанций переменного тока.

Однако развитие производства требовало комплексного решения проблемы экономичной передачи электроэнергии на дальние расстояния и создания экономичного и надёжного электродвигателя. Эта проблема была решена на основе многофазных, в частности 3-х фазных систам.

V этап: 1891 –1920 гг . – становление и развитие электрификации .

Предпосылкой развития 3-х фазной системы явилось открытие в 1988 г. явления вращающегося магнитного поля. 3-х фазная система оказалась наиболее рациональной. В развитие этой системы внесли вклад многие учёные разных стран, но наибольшая заслуга принадлежит русскому учёному Михаилу Осиповичу Доливо-Добровольскому, создавшему 3-х фазные синхронные генераторы, асинхронные двигатели и трёхфазные трансформаторы. Убедительным преимуществом 3-х фазных цепей было строительство трёхфазной линии электропередачи между немецкими городами Лауфеном и Франктфуртом при активном участии М.О.Доливо-Добровольского.

Расширяются исследования явлений, протекающих в цепях синусоидального тока с помощью векторных и круговых диаграмм. Огромную роль в анализе процессов в таких цепях сыграл комплексный метод расчёта, предложенный 1893-1897гг. Чарльсом Протеусом Штейнмецом. Теоретические основы электротехники становятся базовой дисциплиной в вузах и фундаментом научных исследований в области электротехники.

VI этап: 1920 – 1940гг . – зарождение электроники: электровакуумные приборы, триод, диод. 1923г. – Лосев создал первый полупроводниковый диод – кристадин, который мог работать в режиме генератора высокочастотных колебаний. Выделилась радиотехника как самостоятельная наука.

VII этап: 1940 – 1970гг . – зарождение информатики: построение электронно - вычислительных машин.

VIII этап: 1970г. - по настоящее время – информатика как самостоятельная наука.

(Лекция подготовлена на основе книги «Очерки по истории электротехники» О.Н.Веселовский, Я.А.Шнейберг., М. МЭИ, 1993г.

Тестовые вопросы по теме лекции

1) Определение науки «Электротехника».

2) Сколько этапов можно выделить в истории развития Электротехники?

3) Время окончания первого этапа.

4) Закон сохранения материи и количества движения по Ломоносову М.В. – определение.

5) Какие учёные работали на первом этапе развития электротехники?

6) Начало и окончание второго этапа развития электротехники.

7) Какие учёные работали во время второго этапа?

8) Основные законы электротехники, открытые во втором этапе развития.

9) Начало и окончание третьего этапа развития электротехники.

10) Какие учёные работали во время третьего этапа?

11) Основные законы электротехники, открытые в третьем этапе развития.

12) Начало и окончание четвёртого этапа развития электротехники.

13) Какие учёные работали во время четвёртого этапа?

14) Основные законы электротехники, открытые в четвёртом этапе развития.

15) Начало и окончание пятого этапа развития электротехники.

16) Какие учёные работали во время пятого этапа?

17) Основные события в области электротехники, произошедшие на пятом этапе развития.

18) Начало и окончание шестого этапа развития электротехники.

19) Какие учёные работали во время шестого этапа?

20) Основные события электротехники, произошедшие в шестом этапе.

21) Начало и окончание седьмого этапа развития электротехники.

22) Какая наука зародилась во время седьмого этапа?

23) Начало восьмого этапа развития электротехники.

Лекция 2.

Основные понятия и определения в электротехнике .

Электрическая цепь – совокупность источников электрической энергии, линий электропередач и электроприемников. Для анализа и синтеза электрических цепей вводят понятия: электродвижущей силы (ЭДС), обозначается Е ; напряжения , обозначается U (Е и U измеряются в Вольтах [B]); тока (I ) измеряется в Амперах [A]; сопротивления R , [Ом]; величины, обратной сопротивлению - проводимости (G ) измеряется в Сименсах [См] (R =1/G ); индуктивности L , единица измерения Генри [Гн]; емкости С , единица измерения Фарада [Ф]. На схемах вышеперечисленные элементы обозначаются следующим образом:

индуктивность - ,

C

емкость - ,

Е

J

источник тока - .

Положительным направлением тока называется направление, в котором перемещают положительно заряженные частицы или направление, противоположное движению электронов.

Источники электроэнергии .

Реальный источник электроэнергии обладает внутренним сопротивлением больше нуля и в электротехнике представляется в виде двух вариантов – источник ЭДС и источник тока .

У идеального источника ЭДС внутреннее сопротивление равно нулю. У идеального источника тока R ВН = ∞, т.е. чем выше R ВН, тем ближе источник тока к идеальному (рис. 2.1).

Реальный источник обладает внутренним сопротивлением.

Рис. 2.2. Эквивалентная схема реального источника тока - (а), и его вольтамперная характеристика (ВАХ) - (б).

Источник тока можно получить из источника ЭДС, если параллельно источнику тока включить сопротивление, равное внутреннему сопротивлению источника ЭДС. Соответственно значение тока источника тока определяют по формуле I=E/ R ВН (рис. 2.2).

Узел электрической цепи - это точка, в которой соединены 3 или более ветвей (рис. 2.3).

Рис. 2.3. Обозначение узла электрической цепи.

Ветвь электрической цепи – участок цепи, расположенный между двумя узлами, состоящий из одного или нескольких последовательно соединенных электрических элементов. По ветви течет один и тот же ток (рис. 2.4).

Рис. 2.4. Обозначение ветви электрической цепи.

Замкнутым контур электрической цепи называют путь, проходящий через несколько ветвей и узлов разветвленной электрической цепи (рис. 2.5).

Рис. 2.5. Обозначение контура электрической цепи.

13.1. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О РОССИЙСКИХ И ЗАРУБЕЖНЫХ УЧЕНЫХ, ВНЕСШИХ ЗНАЧИТЕЛЬНЫЙ ВКЛАД В РАЗВИТИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

Алексеев Александр Емельянович (1891–1975 гг.) - российский ученый, профессор, доктор технических наук, член-корреспондент АН СССР, заслуженный деятель науки РФ, лауреат государственных премий. Основное направление деятельности - разработка научных принципов конструирования электрических машин различного типа; руководил конструкторскими работами по созданию электросварочных агрегатов, затем разрабатывал конструкции первых отечественных турбо- и гидрогенераторов, в частности гидрогенераторов Волховской ГЭС; руководил разработками первых тяговых электродвигателей; занимался теоретическими и конструкторскими разработками перевода железных дорог с постоянного на переменный ток. А.Е. Алексеев обобщил вопросы конструирования, выбора вентиляционных схем, тепловых расчетов электрических машин общего назначения и тяговых электродвигателей в монографиях: «Конструкция электрических машин» и «Тяговые электродвигатели».

Ампер Андре Мари (1775–1836 гг.) - выдающийся французский ученый, основатель электродинамики. Родился в г. Лионе в семье аристократа, получил хорошее домашнее образование. Благодаря огромному трудолюбию стал одним из образованнейших людей своего времени. Его энциклопедические знания ярко проявились в физике и математике, астрономии и химии, зоологии и философии. Первую научную работу по математике он представил в Лионскую академию наук, когда ему было всего 13 лет. Первые открытия в области электромагнетизма в 1819–1820 гг. настолько увлекли A.M. Ампера, что уже весной 1820 г. он сделал первые шаги на пути создания электродинамики. В течение нескольких недель подряд он выступал на заседаниях Парижской академии наук, сообщая о своих исследованиях по взаимодействию токов и магнитов. Он впервые четко объяснил, что все явления магнетизма объясняются электрическими явлениями. A.M. Ампер придумал оригинальный «станок Ампера», наглядно иллюстрировавший взаимодействие проводников с током. Блестяще владея математикой, он вывел известный закон электродинамики, носящий его имя, а наблюдаемые явления предложил называть «электродинамическими» в отличие от электростатических. Все его теоретические и экспериментальные исследования были обобщены в известном труде «Теория электродинамических явлений, выведенная исключительно из опытов» (Париж, 1826–1827 гг.). A.M. Ампер впервые ввел в науку термин «электрический ток» и понятие о его направлении. Огромной заслугой A.M. Ампера является разработанная им теория «молекулярных токов»: магнетизм любой самой малой частицы обусловлен круговыми электрическими токами, расположенными в плоскостях, перпендикулярных к ее оси. Это был новый прогрессивный шаг в толковании природы магнитных явлений, отрицавший представление об особых «магнитных жидкостях». Научный вклад A.M. Ампера получил высочайшую оценку: в 1891 г. на Международном конгрессе электриков в Париже единица тока получила название «Ампер». Он был членом Парижской академии наук с 1834 г., избирался также членом многих академий мира, в том числе и Петербургской академии наук (1839 г.). Его по праву называли «Ньютоном электричества».

Апаров Борис Петрович (1899–1950 гг.) - русский ученый-электротехник, профессор, доктор технических наук, родился в Москве, учился в Московском высшем техническом училище, которое окончил в 1923 г. Свою научную и педагогическую деятельность Б.П. Апаров начал в 1924 г. на кафедре электрических машин под руководством К.И. Шенфера и на кафедре основ электротехники под руководством К.А. Круга. Тогда же он начал работать научным сотрудником в Государственном электротехническом экспериментальном институте (ныне ВЭИ). В 1928 г. Б.П. Апаров был утвержден в звании доцента, а в 1934 г. - в звании профессора Московского энергетического института. В 1937 г. после успешной защиты диссертации Б.П. Апарову была присуждена ученая степень доктора технических наук. До 1941 г. Б.П. Апаров работал на кафедре электрических машин МЭИ. Во время войны Б.П. Апаров был назначен заведующим кафедрой авиационного и автотракторного электрооборудования МЭИ, которую возглавлял до конца своей жизни. Б.П. Апарову принадлежит более 50 научных статей и монографий. В 1924 г. Б.П. Апаров опубликовал результаты исследований влияния зубчатости статора и ротора на рабочий процесс индукционных машин. В 1932 г. Б.П. Апаров предложил формулы для рационального выбора зубцов асинхронных двигателей. Ряд его работ посвящен вопросам влияния насыщения на рабочие свойства электрических машин. Им впервые была показана возможность каскадного соединения синхронных машин. Б.П. Апаровым была предложена схема двигателя двойного питания. Под руководством Б.П. Апарова были выполнены важные работы для авиационной промышленности по генераторам переменного тока, регуляторам напряжения и системам зажигания.

Араго Доменик Франсуа (1786–1853 гг.) - французский ученый, академик; отличался разносторонней эрудицией и широтой научных исследований: астрономия и электричество, оптика и геофизика, артиллерия и железные дороги, литературная и общественно-политическая деятельность. Будучи секретарем Парижской академии наук, он написал всемирно известную трехтомную монографию, посвященную трудам знаменитых физиков, астрономов и геометров. Родился в небольшом селении в Восточных Пиренеях в семье скромного адвоката и землевладельца. Д.Ф. Араго с детства проявил необычайные способности в области точных наук, блестяще закончил Политехническую школу в г. Тулузе. В 1806 г. был направлен в Испанию для продолжения работ по измерению меридиана. Когда началась война в Испании за независимость, Д.Ф. Араго, живший в горах, принятый за французского шпиона, был ранен и чудом избежал смерти. Сидя в каземате, он прятал под одеждой рукописи с результатами измерений. Лишь в конце 1808 г. он вернулся во Францию, где его считали погибшим. Рукописи были переданы в Академию наук, и Д.Ф. Араго вскоре избирается академиком. После открытия Г.Х. Эрстедом действия тока на магнитную стрелку, Д.Ф. Араго повторил его опыты перед академиками и показал, что проволока с током притягивает железные опилки (как магнит), а если свернуть проволоку в виде спирали и поместить внутри нее иглу, то она намагничивается. Опыты Д.Ф. Араго дали первое указание на электрическую природу магнетизма. В 1824 г. Д.Ф. Араго открывает еще одно явление, названное «магнетизмом вращения» (или «явлением Араго»): при вращении магнитной стрелки медный диск, сидящий на оси, и находящийся над стрелкой (или под ней) также приходит во вращение. Его впервые объяснил М. Фарадей, указав, что вращаемое магнитное поле наводит в диске токи (вихревые), которые взаимодействуют с магнитом. Д.Ф. Араго был последовательным сторонником волновой теории света. Он установил связь между полярными сияниями и магнитными бурями. Широко была известна и активная общественно-политическая деятельность Д.Ф. Араго: он был членом парламента, а в 1848 г. во время революции был назначен морским министром.

Аркадьев Владимир Константинович (1884–1953 гг.) - российский физик, член-корреспондент АН СССР. Научная деятельность В.К. Аркадьева связана с Московским государственным университетом (МГУ), профессором которого он был. Начинал он ее в 1907 г. с исследований электромагнитных явлений в металлах в лаборатории П.Н. Лебедева, который был его научным руководителем. В 1913 г., исследуя железо и никель, он впервые в мире наблюдал гиромагнитный (ферромагнитный) резонанс - явление, изучение которого позднее составило основное содержание целого научного направления - гиромагнитной электроники и электродинамики. В 1919 г. он создал в МГУ магнитную лабораторию, ставшую на долгие годы центром исследований в области электромагнетизма. В.К. Аркадьев создал общую теорию массивных спектров, под его руководством получены кратчайшие радиоволны, что позволило «сомкнуть» электромагнитный спектр. Широкую известность получили его работы по методам магнитной спектроскопии, радиоскопии. Он является одним из основоположников теории приборов СВЧ и современной магнитодинамики. В.К. Аркадьев автор более 300 научных работ.

Белл Александр Грейам (1847–1922 гг.) - изобретатель телефона. Родился в Эдинбурге, с 1870 г. профессор физиологии речи Бостонского университета, В это же время он заинтересовался идеей многократного телеграфирования по одному проводу. После многих экспериментов в 1876 г. получил патент на телефон и по 12-метровому проводу передал по телефону первую фразу. В тот же день только на 2 ч позднее А.Г. Белла заявку на «устройство для передачи и приема вокальных звуков» подал известный американский электротехник Э. Грей. Но А.Г. Белл подал заявку на конкретное устройство, а Э. Грей лишь на намерение создать устройство с указанием возможного принципа его действия. Уже в июне 1876 г. телефон А.Г. Белла демонстрировался на выставке в Филадельфии и быстро получил широкое распространение. Двенадцать университетов мира удостоили А.Г. Белла степени доктора наук и многими наградами.

Белькинд Лев Давидович (1896–1969 гг.) - российский ученый, один из основоположников отечественной светотехники, специалист в области истории электротехники, профессор, доктор технических наук, заслуженный деятель науки и техники РСФСР. Окончил в 1919 г. Харьковский технологический институт, с 1923 г. он ведущий инженер промышленного отдела Главэлектро ВСНХ. В 1926 г. участвует в разработке первой серии осветительных приборов, которые стали изготавливаться отечественной промышленностью, а в 1930 г. он назначен техническим директором завода «Электросвет». С 1933 г. он профессор кафедры светотехники МЭИ, которую возглавлял в течение 17 лет. В 1934 г. вышла книга Л.Д. Белькинда «Электрические осветительные приборы ближайшего действия». В 1946 г. был создан курс «Теоретические основы светотехники». Л.Д. Белькинд был одним из организаторов и первым деканом нового в МЭИ электрофизического факультета. Он основатель и главный редактор (с 1932 по 1938 г.) журнала «Светотехника»; под его редакцией было издано 12 иностранно-русских политехнических словарей. Л.Д. Белькинд также был основателем и в течение 15 лет (с 1947 г.) руководителем кафедры истории техники МЭИ. Он возглавлял авторский коллектив первого в нашей стране учебника «История энергетической техники». Им написаны монографии о многих выдающихся отечественных и зарубежных электротехниках, получившие широчайшее признание. Им опубликовано более 40 монографий и учебных пособий и более 50 книг и статей по светотехнике и истории электротехники.

Бенардос Николай Николаевич (1842–1905 гг.) - выдающийся российский изобретатель, первым применивший электрическую дугу для электросварки металлов. Родился в Херсонской губернии, получил домашнее образование. Затем учился в Киевском университете и Петровской земледельческой и лесной академии в Москве. В 1867 г. получил отпуск для поездки на Парижскую всемирную выставку, увлекся изобретательской деятельностью в различных областях техники, но особые достижения его творчества относятся к области электричества. С 1881 г. начинает работать над совершенствованием электрических аккумуляторов и впервые в 1884 г. осуществляет электросварку свинцовых аккумуляторных пластин, а в 1885 г. получает привилегию на способ электрической сварки металлов, названный им «электрогефестом», который произвел настоящую революцию в технологии соединения металлов и положил начало новой отрасли производства. Этот способ получил широчайшее применение на машиностроительных заводах России, Англии, Германии, Франции, Америки. Во всех этих странах Н.Н. Бенардосом были получены патенты. Заслуги Н.Н. Бенардоса были высоко оценены: он был удостоен медали Русского технического общества, а Петербургский электротехнический институт присвоил ему звание инженера-электрика. Н.Н. Бенардос проявил удивительные изобретательские способности в разных областях техники: он построил действующую модель «парохода-вездехода», разработал проект снабжения Санкт-Петербурга «дешевым электрическим током», предложил метод электролитического покрытия больших поверхностей и многое другое. В 1890 г. Н.Н. Бенардос уехал на Украину, где продолжил разнообразные эксперименты. Во время одного из опытов он отравился парами свинца и в 1905 г. скончался в г. Фастове.

Био Жан Батист (1775–1862 гг.) - французский физик. Родился в Париже, с 1801 г. профессор Колледж де Франс, а в 1808–1849 гг. - Парижского университета. Занимался исследованиями по оптике и акустике, теплоте и электромагнетизму. В 1811–1815 гг. открыл явление поляризации света при преломлении и ряд других поляризационных эффектов. Особую известность приобрели его работы по электромагнетизму. В 1820 г. вместе с Ф. Саваром экспериментально доказал один из законов электромагнитного поля, носящий их имя. Этот закон позволяет математически оценить силу воздействия постоянного электрического тока, проводника, на магнит, находящийся на известном расстоянии от его середины. Ж.Б. Био автор известных учебников по физике, был избран членом Лондонского Королевского общества и Санкт-Петербургской академии наук.

Блати Отто Титус (1860–1939 гг.) - венгерский электротехник, создавший в 1885 г. вместе с К. Циперновским и М. Дери однофазные трансформаторы нескольких модификаций (кольцевой, броневой, стержневой) с замкнутым шихтованным магнитопроводом, конструкции которых наиболее близки к современным. Совместно с М. Дери, О. Блати предложил в 1885 г. использовать в качестве однофазного электродвигателя машину постоянного тока с последовательным возбуждением: при подключении двигателя к однофазной цепи направление магнитного потока будет одновременно изменяться как в обмотке полюсов, так и в обмотке якоря и последний будет вращаться.

Болотов Андрей Тимофеевич (1738–1833 гг.) - российский ученый-энциклопедист, создатель первых электростатических машин для медицины. Родился в родовом имении Дворяниново Тульской губернии, получил хорошее домашнее образование, самостоятельно изучал естественные науки, математику, географию, иностранные языки, посещал лекции по естественным наукам и философии в Кенигсбергском университете. Изучая труды по электричеству, проводил множество экспериментов с целью его практического применения. В 1803 г. в Петербурге вышел фундаментальный труд А.Т. Болотова «Краткие и на опытности основанные замечания о електрицизме и о способности електрических машин к помочению от разных болезней». В отличие от многих современников, занимавшихся электрическими опытами ради забавы, А.Т. Болотов создал первую стационарную электролечебницу с разнообразным набором оригинальных инструментов. Его электролечебница с успехом действовала более 10 лет. В 1792 г. Болотов написал «Историю моего електризования и врачевания разных болезней оным» в трех томах, а также «Краткий електрический лечебник» (1793 г.). Он по праву считается пионером отечественной электромедицины. А.Т. Болотов прославился также как крупнейший агроном, много сделавший для рационализации сельского хозяйства, интенсификации земледелия и садоводства. Он известен и как видный экономист и философ. Результаты исследований составили гигантский рукописный труд - более 350 томов.

Бонч-Бруевич Михаил Александрович (1888–1940 гг.) - один из пионеров российской электротехники и радиотехники, член-корреспондент АН СССР. С 1918 по 1928 г. руководил Нижегородской радиолабораторией. С 1916 г. принимал участие в создании мощных электронных приемно-усилительных и генераторных ламп, изобрел мощную генераторную лампу с водяным охлаждением анода, получившую применение в мировой радиотехнике. Им же разработана теория триода. В 1919г. разработал и внедрил в производство триод с алюминиевым катодом. Под его руководством в 1922 г. была создана первая мощная радиовещательная станция в Москве.

Боргман Иван Иванович (1849–1914 гг.) - российский физик-электротехник. Родился в Петербурге. В 1870 г. окончил Петербургский университет, в котором с 1888 г. работал профессором, ас 1901 г. - директором Физического института при университете. В Электротехническом институте Петербурга с 1893 по 1914 г. он преподавал теоретическую часть электротехники. И.И. Боргман написал двухтомный курс «Основания учения об электрических и магнитных явлениях», в котором были отражены такие разделы электротехники, как постоянный ток, магнетизм, электромагнетизм, электродинамика. Ряд его работ посвящен разрядам в газах и радиоактивности. Он один из первых обнаружил радиоактивность российских целебных грязей. Создал ряд физических приборов. Активно пропагандировал в учебных заведениях теорию электромагнитного поля. В 1875–1900 гг. был редактором первого русского физического журнала. По его инициативе в 1911 г. стал издаваться непериодический сборник «Новые идеи в физике».

Боресков Михаил Матвеевич (1829–1898 гг.) - военный электротехник, специалист в области минной электротехники, генерал-лейтенант. Родился в Петербурге, окончил Главное инженерное училище, возглавлял гальваническую команду в саперном батальоне в Молдавии, а затем гальваническую команду в Петербурге. Разработал оригинальную плавучую гальваническую мину с электрическим запалом и специальным прибором, замыкающим электрическую цепь при ударе мины о борт судна или устье моста. Конструкция мины подробно описана в сочинении М.М. Борескова «Руководство по минному искусству в применении его к подводным оборонительным минам и гидротехническим работам» (1876 г.). М.М. Боресков активный участник обороны береговых укреплений во время Крымской войны 1854–1855 гг. Гальванические мины М.М. Борескова надежно защищали Дунай, Днепр и Буг. Работая в Техническом гальваническом заведении в Петербурге, М.М. Боресков продолжал совершенствование гальванических мин для использования их при углублении фарватеров рек и лиманов. М.М. Боресков один из организаторов Минного офицерского класса в Кронштадте - передового военного учебного заведения России. За успешное руководство минными заграждениями во время русско-турецкой войны 1877–1878 гг. был награжден золотым оружием за храбрость. Он один из организаторов электротехнического отдела Русского технического общества, ас 1891 г. Почетный член этого общества.

Буйлов Анатолий Яковлевич (1901–1949 гг.) - российский ученый-электротехник, профессор, доктор технических наук. Родился в Москве, в 1920 г. поступил в Московское высшее техническое училище на электротехнический факультет, после окончания которого начал работать в Государственном экспериментальном электротехническом институте (ныне ВЭИ) научным сотрудником. Параллельно с работой в ВЭИ с 1930 г. вел педагогическую деятельность в МЭИ. С 1940 г. заведовал в МЭИ кафедрой «Электрические аппараты», а в 1943 г. был назначен деканом электромеханического факультета МЭИ. В 1940 г. получил ученую степень доктора технических наук и звание профессора. А.Я. Буйлов внес большой вклад в развитие теории коммутации и создание мощных выключателей для энергосистем. В 1933 г. им была предложена специальная конструкция решетки масляного дутья. Большое значение для практики имели теоретические работы А.Я. Буйлова в области тяговых электромагнитов. Высокую оценку специалистов получили работы А.Я. Буйлова в области исследования перенапряжений, возникающих при коммутации электрических цепей, с учетом явлений в дуговом промежутке.

Буткевич Георгий Владимирович (1903–1974 гг.) - российский ученый-электротехник, профессор, доктор технических наук. Родился в Москве. В 1926 г., еще будучи студентом электротехнического факультета Московского высшего технического училища, начал работать в ВЭИ. В 1928 г. параллельно с научно-исследовательской деятельностью начал преподавательскую работу в МЭИ. С 1961 по 1972 г. заведовал кафедрой электроаппаратостроения в МЭИ. В период с 1937 по 1940 г. под непосредственным руководством Г.В. Буткевича впервые в СССР была создана лаборатория разрывных мощностей. За создание отечественных воздушных выключателей на напряжение от 6 до 500 кВ он был удостоен Ленинской (1962 г.) и Государственной (1974 г.) премий. Г.В. Буткевич внес большой вклад в развитие теории электрической дуги и исследование процессов коммутации высоковольтных электрических цепей. Он был в течение многих лет членом редколлегии журнала «Электричество», а также принимал активное участие в работе ряда международных организаций (МЭК, СИГРЭ, СЭВ).

Веденеев Борис Евгеньевич (1884–1946 гг.) - российский ученый и инженер-гидроэнергетик, академик, профессор Ленинградского института инженеров путей сообщения и Московского инженерно-строительного института. Б.Е. Веденеев родился в Тифлисе, окончил Петербургский институт инженеров путей сообщения в 1909 г. Прослушал курс лекций по электротехнике в знаменитом Дармштадском высшем техническом училище. С 1912 по 1916 г. занимался сооружениями портов на побережье Японского моря, в Кольском заливе и Мурманске. Б.Е. Веденеев был начальником строительства первой отечественной гидроэлектростанции - Волховской ГЭС (1926 г.) и главным инженером строительства Днепровской ГЭС (1932 г.). С именем Б.Е. Веденеева связано строительство гидроэлектростанций на реках Каме и Иртыше. Его учебник «Гидросиловые электрические установки» (1924 г.) многие годы служил настольной книгой для студентов и инженеров. В годы Великой Отечественной войны Б.Е. Веденеев работал заместителем члена Государственного комитета обороны и заместителем народного комиссара электростанций СССР.

Веников Валентин Андреевич (1912–1988 гг.) - российский ученый-энергетик, профессор, доктор технических наук, лауреат Ленинской и Государственной премий, заслуженный деятель науки и техники. Родился в Нижнем Новгороде. В 1936 г. окончил Московский энергетический институт. Инженерную и научную деятельность начал в Энергетическом институте АН СССР с исследований в области физического моделирования электроэнергетических систем, которые завершил защитой кандидатской диссертации (1941 г.) и опубликованием монографии «Применение теории подобия и моделирования в электротехнике» (1949 г.). Научные концепции этой книги инициировали многие последующие исследования как в СССР, так и за рубежом и легли в основу докторской диссертации автора, защищенной в 1952 г. Второе научное направление В.А. Веникова - исследование переходных процессов и устойчивости электроэнергетических систем, разработка методов их автоматического регулирования и управления. За комплекс теоретических и экспериментальных исследований, связанных с созданием первой сверхдальней линии передачи напряжением 500 кВ Куйбышев - Москва и других уникальных линий, изучением работы сложных электроэнергетических систем при переходных процессах был удостоен Ленинской премии (1958 г.). Общий список его научных трудов содержит более 400 наименований, среди которых около 50 книг и 40 изобретений. Педагогическая деятельность В.А. Веникова охватывает 50-летний период (1938–1988 гг.) его работы в МЭИ, где он возглавлял кафедру электроэнергетических систем, был деканом электроэнергетического факультета, проректором. Им созданы многие учебники, один из которых, ставший классическим и многократно издававшийся на русском и других языках, «Переходные электромеханические процессы в электрических системах» был удостоен Государственной премии СССР. В течение 30 лет В.А. Веников являлся постоянным членом научного комитета по режимам систем Международного конгресса по большим электрическим системам (СИГРЭ).

Войнаровский Павел Дмитриевич (1866–1913 гг.) - российский электротехник, профессор и ректор Петербургского электротехнического института. Окончил в 1889 г. Техническое училище почтово-телеграфного ведомства и начал практическую деятельность в качестве механика Управления городских телеграфных линий в Москве. П.Д. Войнаровский уже в молодые годы становится одним из ведущих электриков-связистов. В 1894 г. он приглашается в Электротехнический институт для чтения лекций по телефонии и железнодорожной сигнализации. Здесь же он получает звание профессора на ведущей кафедре электротехники, а потом становится ректором института. Когда правительство приняло решение о строительстве телефонной линии между Петербургом и Москвой, то проектирование ее Главное управление почт и телеграфов поручило П.Д. Войнаровскому, который в 1896 г. разработал один из проектов. П.Д. Войнаровский был членом Коллегии по устранению телеграфных помех на линии телефонной связи. П.Д. Войнаровский автор ряда электротехнических курсов, впервые читавшихся в России, им была создана высоковольтная лаборатория (1903 г.). Он известен как автор фундаментальных научных трудов. В 1898 г. в Петербурге вышел его труд «Теоретическое и практическое руководство по телефонии», его монография «Теория электрического кабеля» (1912 г.) была первым в России и одним из первых в мире трудов, посвященных в основном силовым кабелям.

Вологдин Валентин Петрович (1881–1953 гг.) - один из пионеров отечественной высокочастотной техники. Начиная с 1912 г. им было разработано и внедрено несколько типов высокочастотных электрических машин для радиотехнических целей, а позднее для термической обработки металлов. Первый высокочастотный генератор радиоволн (1912 г.) имел мощность 2 кВт, частоту 60 кГц и использовался на флотских радиостанциях. В 1913 г. генератор был установлен для радиосвязи между гребным портом и Главным адмиралтейством в Петербурге, расстояние между которыми составляло около 5 км. Один из основателей известной Нижегородской радиолаборатории. В 1922 г. построил там высокочастотный генератор мощностью 150 кВт и частотой 15 кГц, который был использован на Октябрьской радиостанции в Москве для осуществления радиосвязи между Москвой и Нью-Йорком в 1925 г. В 1930 г. в лаборатории В.П. Вологдина в Ленинграде началась разработка, а с 1932 г. на одном из заводов производство индукционных стеклоплавильных электрических печей, питавшихся от генераторов высокой частоты. Под его руководством были разработаны методы высокочастотной пайки и закалки металлов. С 1930 г. В.П. Вологдин член-корреспондент АН СССР, дважды лауреат Государственных премий (1943 и 1952 гг.).

Вольдек Александр Иванович (1911–1977 гг.) - российский ученый, доктор технических наук, профессор, академик АН Эстонской ССР, специалист в области электромашиностроения. Родился в Ульяновской области в крестьянской семье переселенца из Эстонии. После получения среднего образования в 1932 г. поступил на электромеханический факультет Ленинградского политехнического института (ЛПИ), который закончил в 1938 г. С 1961 г. по 1977 г. возглавлял кафедру электрических машин ЛПИ. А.И. Вольдек является основоположником научного направления по разработке и исследованию индукционных магнитогидродинамических машин с жидкометаллическим рабочим телом. Автор ряда работ по исследованию индукционных двигателей для высокоскоростного наземного транспорта, а также соавтор учебника по курсу «Электрические машины».

Вольта Алессандро (1745–1827 гг.) - выдающийся ученый, которого современники называли самым великим физиком, жившим в Италии после Галилея. Основные его исследования относятся к области электричества. Самым значительным достижением А. Вольта было создание в 1799 г. первого источника «длительного» электрического постоянного тока, знаменитого «вольтова столба», положившего начало практическому применению электричества. Первое публичное сообщение о вольтовом столбе было сделано в 1800 г. А. Вольта была предложена теория «контактного электричества», утверждавшая, что при соприкосновении различных материалов происходит разложение их «естественного» электричества, при этом электричество одного знака собирается на одном материале, другого - на другом. Силу, возникающую при контакте двух металлов, А. Вольта назвал электровозбудительной, или электродвижущей, силой, вызывающей разность потенциалов между металлами. А. Вольта принадлежат большие заслуги в исследовании электростатических явлений, его по праву можно назвать основателем электрической метрологии. В 1778–1782 гг. он создал чувствительный электроскоп и установил зависимость между электрическими зарядами, емкостью и напряжением. Им было создано несколько типов оригинальных электроскопов и электрический конденсатор. По предложению Наполеона А. Вольта был избран в число «бессмертных», награжден орденом Почетного легиона и удостоен звания графа. В мире науки имя А. Вольта останется навсегда, в его честь единице напряжения в 1881 г. присвоено название «Вольт». Он был почетным членом Санкт-Петербургской Академии наук.

Гальвани Луиджи (1737–1798 гг.) - итальянский ученый, врач, профессор Болонского университета, создатель теории «животного» электричества. Родился в Болонье, вначале изучал богословие, затем медицину, физиологию и анатомию в Болонском университете. С 1773 по 1780 г. провел ряд электрофизиологических опытов при анатомическом исследовании мышечных движений лягушек. В 1791 г. он издает «Трактат о силах электричества при мышечном движении», в котором изложил свои опыты и идеи. Трактат вызвал большой интерес и послужил причиной научных споров и новых исследований. Имя Л. Гальвани сохранилось в названиях явлений и устройств: гальванизм, гальванометр, гальванопластика, гальванические элементы и др.

Гельмгольц Герман Людвиг (1821–1894 гг.) - немецкий ученый, один из общепризнанных лидеров физической науки второй половины XIX в. Родился в семье потсдамского учителя гимназии. Получил хорошее медицинское образование и уже в 22 года в своей диссертации, посвященной строению нервной системы, подошел к установлению нейронов. Проработав много лет в качестве военного хирурга, он стал одним из основателей известного в Германии Немецкого физического общества. Г. Гельмгольц установил процесс расходования вещества при действии мышц и заинтересовался вопросом о загадочной жизненной силе. В 1847 г. выступил с докладом «О сохранении силы», в котором подошел к объяснению закона сохранения энергии, как физиолог. Его оригинальные выводы на первых порах были сочтены «фантастическим умствованием». Г. Гельмгольц утверждал, что «невозможно при существовании любой произвольной комбинации тел природы получать непрерывно из ничего движущую силу». Рассматривая электрические явления, Г. Гельмгольц выделяет энергию системы заряженных проводников и показывает, что при разряде лейденских банок выделяется теплота, эквивалентная запасенной электрической энергии. Он дал известное выражение электродвижущей силы индукции. С 1849 г. Г. Гельмгольц профессор физиологии и общей патологии медицинского факультета Кенигсбергского университета, а с 1858 г. профессор физиологии в Гейдельберге, где успешно занимался физиологией зрения, издав несколько выпусков широко известной «Физиологии оптики». С 1871 г. Г. Гельмгольц становится профессором Берлинского университета и создает известный в Европе Физико-технический институт.

Генри Джозеф (1797–1878 гг.) - американский физик, президент Национальной академии наук США, родился в семье бедного возчика в г. Олбани, увлекался чтением книг и путем самообразования расширял свои знания. И хотя он несколько лет учился в лицее, Д. Генри утверждал, что «был главным образом самоучкой». Он, так же как М. Фарадей, увлекался электромагнитными явлениями и независимо от него почти одновременно сделал величайшее открытие - явления электромагнитной индукции. Это произошло в июне 1832 г., т.е. спустя 9 мес. после М. Фарадея, об экспериментах которого в далеком Лондоне Д. Генри, естественно, ничего не знал. Много лет занимаясь изготовлением мощных электромагнитов, Д. Генри получил «электромагнитную искру из электромагнита» и опубликовал в американском научном журнале статью «О получении электрических токов и искр и магнетизма». В отличие от М. Фарадея, начавшего свои опыты с помощью соленоидов, Д. Генри сразу воспользовался электромагнитами. Д. Генри также открыл (1834–1838 гг.) явления самоиндукции и взаимной индукции. Катушка индуктивности, изобретенная Д. Генри, хранится в Принстонском институте, профессором которого он был с 1832 г. В 1842 г. Д. Генри первым из физиков установил, что при искровом разряде конденсатора (лейденской банки) возникают электромагнитные колебания, которые он назвал «волнами электричества». Это открытие намного опередило его время и по достоинству было оценено лишь спустя полвека, на заре радиотехники. В 1835 г. Д. Генри изобрел электромагнитное реле и схему батареи, пригодной для дальнего телеграфирования. В 1836 г. он сконструировал электродвигатель с качательным движением электромагнита (до 75 качаний в минуту). Имя Д. Генри было увековечено решением Чикагского электротехнического конгресса в 1893 г., присвоившего единице индуктивности название «Генри».

Герике Отто (1602–1686 гг.) - бургомистр г. Магдебурга, известный немецкий изобретатель, создатель первой электростатической машины (1650 г.), положившей начало новому этапу в проведении экспериментальных исследований электрических явлений. Его машина представляла собой серный шар, установленный на оси и натираемый руками. О. Герике был противником схоластики и видным защитником экспериментальных методов исследований. Он был создателем воздушного насоса и провел множество экспериментов с целью создания вакуума. Откачав воздух из медного шара, он убедился в огромной силе атмосферного давления. В 1654 г. он с успехом продемонстрировал членам рейхстага знаменитый опыт с магдебургскими полушариями. Свои необычные по тому времени эксперименты О. Герике описал в книге «Новые магдебургские опыты о пустом пространстве» (1672 г.), вызвавшей большой интерес к этому явлению природы и возможности его практического применения.

Герц Генрих Рудольф (1857–1894 гг.) - знаменитый немецкий физик, впервые экспериментально доказавший существование электромагнитных волн согласно теории Д.К. Максвелла. Родился в Гамбурге в семье адвоката. Учился в реальном училище, затем в гимназии и в Дрезденской, потом Мюнхенской технической школе, поражая учителей превосходной памятью и успехами как в математических, так и в гуманитарных науках. В 1880 г. закончил Берлинский университет и три года работал в лаборатории под руководством Г. Гельмгольца, занимаясь исследованиями в области электродинамики. В 24 года он уже доктор натуральной философии и математики, в 1883–1885 гг. приват-доцент на кафедре физики Кильского университета, в 1885–1889 гг. профессор физики в Высшей технической школе в г. Карлсруэ, в 1889–1894 гг. - профессор экспериментальной физики Боннского университета. Работая в физическом кабинете в Высшей технической школе в Карлсруэ, Г. Герц получил с помощью индукционной катушки Г Румкорфа «быстрые электрические колебания». Изучая колебательный разряд, он создал свой «классический излучатель» - вибратор, который позволил увеличить частоту колебаний более чем в 100 раз. Искровой разряд вибратора сопровождался возникновением электромагнитных волн, которые нужно было зарегистрировать. И Г. Герц сконструировал простейший приемник - резонатор. При соответствующем подборе размеров обоих приборов их можно было настроить в резонанс, и тогда резонатор, находившийся в нескольких метрах от вибратора, воспроизводил искры той же частоты. Это произошло весной 1887 г. Продолжая эксперименты, Г. Герц установил, что электромагнитные волны отражаются от зеркал, преломляются в призмах, поляризуются, т.е. обладают всеми свойствами световых волн. Таким образом Г. Герцу удалось перевести на экспериментальный язык уравнения Д.К. Максвелла. Г. Гельмгольц назвал работы Г. Герца «важнейшим физическим открытием новейшего столетия».

Гильберт Уильям (1540–1603 гг.) - английский ученый, родоначальник науки об электричестве и магнетизме. Родился в небольшом городке Кольчестере в семье судьи, учился в Кембридже и Оксфорде. С 1564 г. он магистр искусств, с 1569 г. доктор медицины, а позднее ему была присуждена степень доктора физики. Будучи известным врачом, он стал лейбмедиком английской королевы. Около 20 лет своей жизни У. Гильберт посвятил изучению явлений магнетизма и электричества, изучив труды своих предшественников, являясь последовательным сторонником экспериментальных методов исследований. Он произвел более 600 опытов, которые были описаны в его фундаментальном труде «О магните, магнитных телах и о большом магните - Земле», изданном в Лондоне в 1600 г. Подробно описав свойства магнита, У. Гильберт приходит к выводу, что Земля - это большой магнит. Исследования магнетизма привели У. Гильберта к изучению электрических явлений. Он установил, что кроме янтаря (об электризации которого при трении было известно еще со времен Фалеса Милетского) электризуются при натирании многие другие (около 20) тела: алмаз, опал, аметист, стекло, сера и др. Эти тела он назвал «электрическими». Но некоторые тела, например жемчуг, агат, мрамор, слоновая кость и металлы, не электризуются. Ошибочная точка зрения У Гильберта о невозможности электризации металлов продержалась в науке около 200 лет, пока выдающийся русский физик В.В. Петров не доказал, что металлы можно наэлектризовать, лишь предварительно изолировав их от земли. Описав разницу между проявлением магнитных и электрических явлений, У. Гильберт не сумел увидеть связи между этими явлениями. Именем У. Гильберта названа единица магнитодвижущей силы.

Глазунов Александр Александрович (1891–1960 гг.) - российский ученый-энергетик, профессор, доктор технических наук, заслуженный деятель науки и техники РФ, лауреат Государственной премии. Родился в Москве. В 1917 г. окончил Московское высшее техническое училище. Принимал участие в разработке плана ГОЭЛРО, в проектировании крупнейших электроэнергетических систем и ряда электростанций Донбасса, Урала, Центра. В течение длительной командировки в Германию и США глубоко изучил и критически освоил передовую зарубежную практику проектирования и строительства электрических систем, которую смело внедрял в энергетику СССР. А.А. Глазунов разработал теорию расчета проводов, тросов и деревянных опор. Под его руководством внедрены рациональные схемы соединений электростанций, подстанций и осуществлено питание собственных нужд от главных генераторов. Им разработаны методы определения мощности компенсирующих устройств, регулирующих напряжение в электроэнергетической сети на основе обобщения методов расчетов электрических сетей различных напряжений и назначения разработана и опубликована в 1939 г. синтезированная единая теория и методика таких расчетов. С 1918 г и до конца жизни А. А. Глазунов занимался преподавательской деятельностью (в МВТУ и МЭИ заведовал кафедрами электрических сетей и электрических станций). Он создал учебники по электрическим сетям и системам, электрической части станций, основам механической части воздушных линий электропередачи.

Голован Андрей Трифонович (1900–1964 гг.) - российский ученый в области электропривода, доктор технических наук, профессор, один из основоположников теории электропривода, создатель научной школы на кафедре автоматизированного электропривода МЭИ. В 1926 г. окончил Ленинградский электротехнический институт. С 1926 по 1931 г. работал инженером на электростанциях, в 1931–1934 гг. - руководителем научных работ в ЦНИИТмаш, а с 1934 г. - в МЭИ. В 1943 г. ему присвоена степень доктора технических наук, в 1944 г. - звание профессора. В 1942–1944 гг. А.Т. Голован руководил кафедрой электрооборудования промышленных предприятий, а в 1949–1959 гг. являлся деканом факультета электрификации промышленности и транспорта МЭИ. Его учебник «Основы электропривода», вышедший в 1949 г., выдержал несколько изданий и имел неоценимое значение для подготовки инженерных, научных и педагогических кадров. А.Т. Голованом опубликовано несколько монографий, учебных пособий, большое количество научных статей по фундаментальным вопросам автоматизированного электропривода. Им подготовлено свыше 30 докторов и кандидатов технических наук. А.Т. Голован был членом экспертной комиссии ВАК.

Голяр Люсьен (1850–1888 гг.) - французский электротехник, совместно с Д. Гиббсом в 1882 г. получил французский патент на «вторичный генератор» (как его называли), представлявший собой однофазный трансформатор с разомкнутой магнитной системой. Напряжение на вторичных обмотках могло регулироваться с помощью выдвижных сердечников катушек. Применение таких трансформаторов позволило осуществить электропередачу переменным током значительных мощностей на большие расстояния. Так, например, на Туринской выставке в 1884 г. была осуществлена передача энергии переменным током напряжением 2000 В на расстояние 40 км. Годом ранее Л. Голяр и Д. Гиббс выполнили установку для Лондонского метрополитена по освещению четырех станций. Общая мощность установки составляла около 15 кВ?А, напряжение 1500 В, а длина проводки 23 км. В 1885 г. ими была построена электростанция мощностью 160 кВ?А, энергия передавалась по двум линиям протяженностью 2 км каждая при напряжении 1200 В. В каждой линии последовательно было включено по пять трансформаторов.

Гопкинсон Джон (1849–1898 гг.) - английский электротехник, член Королевского общества. В 1884 г. совместно со своим братом инженером Эдвардом Гопкинсоном получил в Англии патент на «Конструкцию и применение индукционной катушки» с замкнутым магнитопроводом, изготовлявшимся из проволок или пластин листового железа. Это был первый трансформатор с замкнутым магнитопроводом. Они также предусмотрели возможность регулирования индуцированного тока. Большой заслугой братьев Гопкинсонов является разработка математических методов расчета магнитной системы электрических машин. В 1886 г. на заседании Королевского общества Гопкинсоны сделали доклад, в котором показали, что магнитный поток пропорционален произведению числа витков магнитопровода на намагничивающий ток и обратно пропорционален сумме всех сопротивлений магнитной цепи. Предложенный ими метод расчета магнитной системы позволял предусмотреть характеристики электрической машины еще в стадии ее проектирования. В 1879 г. Д. Гопкинсон ввел графическое представление о зависимостях в электрических машинах, так называемые характеристики холостого хода, внешнюю и др. Им же введено понятие коэффициента магнитного рассеивания. Вклад Д. Гопкинсона в теорию электрических машин не потерял своего значения до наших дней.

Горев Александр Александрович (1884–1953 гг.) - профессор, один из крупнейших отечественных ученых в области электротехники, электроэнергетики, электрофизики и техники высоких напряжений. Родился в Москве, окончил реальное училище, поступил на электромеханическое отделение Санкт-Петербургского политехнического института и был его выпускником с дипломом № 1. После успешного окончания института был оставлен там для продолжения научных исследований и создания в России лаборатории техники высоких напряжений. Участвовал в разработке плана ГОЭЛРО, был членом президиума Госплана, участвовал в разработке проектов строительства первых крупнейших электростанций - Волховской, Шатурской, Днепровской и дальних линий электропередачи. Ему принадлежат фундаментальные исследования режимов работы дальних линий электропередачи, сохранившие ценность до наших дней. Настольной книгой электриков 30-х годов была «Справочная книга для электротехников» (в шести томах), где раздел «Передача электрической энергии и техника высоких напряжений» был написан А.А. Горевым. Он является одним из основоположников исследования проблем устойчивости параллельной работы электростанций и переходных процессов в синхронных машинах. В 1932–1934 гг. им был разработан критерий циклической устойчивости систем, носящий название «критерий Горева». В 1936 г. он вывел общие дифференциальные уравнения электрических переходных процессов в синхронных машинах независимо от американского ученого Парха (известные уравнения Горева - Парха). За разработку методов испытаний высоковольтной аппаратуры был удостоен в 1948 г. Государственной премии. Создатель мощных накопителей энергии, первый в мире емкостный накопитель (1937 г.) носит название «контур Горева». В течение многих лет А.А. Горев возглавлял кафедру техники высоких напряжений Ленинградского политехнического института.

Грамм Зекоб Теофил (1826–1901 гг.) - бельгийский ученый, в течение ряда лет работал сотрудником французской фирмы «Альянс». В 1870 г. получил патент, а в 1871 г. представил в Парижскую академию наук доклад, в котором описал созданный им самовозбуждающийся генератор с кольцевым якорем. Кольцевой якорь был изобретен А. Пачинотти в 1860 г., но З.Т. Грамм усовершенствовал его конструкцию, изготовив тело якоря из пучка стальных проволок, благодаря чему снижались потери на вихревые токи. Кроме того, З.Т. Грамм предусмотрел возможность построения многополюсных машин. Важнейшим преимуществом машины З.Т. Грамма явилось не только то, что она давала постоянный ток, практически неизменный по значению, но и то, что она оказалась весьма экономичным источником тока, позволяющим получать значительные мощности при высоком КПД и сравнительно малых габаритах и массе. Машина З.Т. Грамма в принципе представляла собой машину постоянного тока современного типа и после Венской международной выставки в 1873 г. использовалась в режиме как двигателя, так и генератора. Внедрение генератора З.Т. Грамма в серийное производство в значительной степени ускорило применение электрической энергии в промышленности.