Презентация Сергея Переслегина 17 апреля 2016 г. Школа аналитики и Онтологический верстак. Анонс занятия: http://sociosoft.ru/news/OV_17_apr

1. История электротехники
ЭТУ март – апрель 2016 года

2. Явления или законы Теории
ТехнологииОтрасли
промышленности
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ:
ГНОЗИС
ПРАКСИС
Явления, меняющие
образ жизни

3. Метеорология
электробиология,
нейробиология
Древние греки: электризация янтаря
1733 Ж-Ф. Дюффе: стяклянное и смоляное
(шёлковое и шерстяное, кошачьее)
электричество
1745 Лейленская банка
1752-53 Опыты Ломоносова и Рихмана.
Бенджамин Франклин. Молниеотвод
1786 Опыты Гальвани
1800 Карлайл, Николсон: электролиз
1803 В. Петров. Электрическая дуга.
1882 Электросварка
1812 Электрозапал
1809 Электрохимический телеграф
Электрохимия
1820-21 Магнитное действие тока. Законы:
Ампера, Фарадея, Био-Савара-Лапласа.
Эффекты: Араго, Зеебека, Фарадея
1832 Электромагнитный телеграф
1827 Закон Ома
1827 Изоляция проводов
1831 Электромагнитная индукция (Фарадей)
Переменный ток
1860 Электродвигатель постоянного тока
1863 Электрические машины с независимым
возбуждением
1867 Электрические машины с
самовозбуждением
1833 Закон Ленца (не Джоуля-Ленца!)
Теория систем
1800 Алессандро Вольта: Гальва нический
элемент. Постоянный ток.
1840 Гальванопластика
1844-45 Тепловое действие тока.
Закон Джоуля-Ленца
1812 Дуговая лампа
1833 Ключ Морзе
1838 Код Морзе
Теория
информации
Массовая
разведка
1840 Лампа накаливания
1845 Правила Кирхгофа
1850 Электрический звонок
1850 Электрическая пишущая машинка
1833 Ленца: обратимость моторного и
генраторного режима электрических машин.
Обратимость электрических явлений
Неравновесная термодинамика
(теорема Онзагера)
Любительская
радиосвязь
FidoNET
Фильмы о
Советских
разведчиках
1858 Газоразрядная лампа
1914 Сельсин
1824 Униполярный двигатель
1827 Динамо-машина Йодлика
1827 Двухфазная схема Араго
1832 Динамо-машина Пикси.
Магнитоэлектрические машины
Социальные
сети

4. СТО ОТО
Физика
конденсированных
сред
1859 Обратимость электрохимических
реакций
1873 Дж. К. Максвелл «Трактат об
Электричестве и магнетизме».
Классическая электродинамика
1872 Столетов : Магнитный гистерезис.
Феноменологическая теория
ферромагнетиков
1859 Свинцово-кислотный аккумулятор
1876 Яблочков: Промышленный
трансформатор переменного тока
1887 Доливо-Добровольский.
Асинхронный электродвигатель
1888 Тесла. Двухфазный ток
1889 Доливо-Добровольский. Трёхфазный ток
(3-х и 4-х проводная схема). Трёхфазный
транформатор и электродвигатель
1891 Тесла. 6-типроводная схема
Трёхфазного тока
1887 Опыты Герца
Энергетическое
машиностроение
Радиотехника
1896 Опыты Попова
Электрохимия
РАЗВИТИЕ КЛАССИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ,
ОСНОВАННОЙ НА КЛАССИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОДИНАМИКЕ
ЗАКОНЧИЛОСЬ

5. СТО ОТО
Физика
конденсированных
сред
1873 Дж. К. Максвелл «Трактат об
Электричестве и магнетизме».
Классическая электродинамика
1888. Столетов: Фотоэффект
1911 Камерлинг-Онесс: Сверхпроводимость
1991 Литиевый аккумулятор
2011 Магний-серный аккумулятор
Квантовая
механика
Теория Ландау
1896 Лучи Рёнтгена
Smart-n-Green
Lifestyle
Квантовая теория
твердого тела
Квантовая теория
конденсированных
сред
Энергетическое
машиностроение
Радиотехника
Вакуумная
электроника
Полупроводниковая
электроника
МикроэлектроникаСиловая
электроника
Smart
energetics
Медицинская
электротехника
Теория БКШ
Электрохимия
1986 ВТСП
1979 Промышленные
сверхпроводящие магниты
1982 Ионистор
1907, 1926 Светодиод
1961 Промышленный светодиод
2003 Светодиодное освещение
1983 Тиристорные схемы управления
Электрических машин
1991 Цифровые схемы возбуждения
Синхронных электрических машин

6. Примечания к схеме:

1820-21 – годы взрывного открытия
физэффектов, положенных в основу
электротехники. Необходимо посмотреть, не
было ли тогда открыто-то что-то ещё, не
вошедшее в канон

Работы Э.Х. Ленца неожиданно дают заделы на
очень разные отрасли знания. Что это такое:
аберрация восприятия или автор существенно
недооценён? Требует внимания.

7. • Электротехника – использование свойств, присущих
заряженным частицам, то есть, электрического и магнитного
полей, электрического тока (в металлах, электролитах, плазме)
• Ключевое открытие: закон Кулона, 1795
• Открытия, на которые опираются базовые технологии: закон
Ома, 1826, закон индукции Фарадея, 1831
• «Закрывающее» открытие: уравнения Максвелла, 1864
• Максвелл ввел понятие об электромагнитном поле и
электромагнитных волнах, что привело к изобретению радио,
1895 – 1896 и телевидения, 1907 и дальнейшему развитию
радиотехники, радиоэлектроники и электроники
• Электроника (в отличие от электротехники) опирается на
элементы, для которых не выполняется закон Ома
• Развитие электротехники остановилось в начале ХХ века с
изобретением неомических элементов – диода, 1904 и триода,
1906 - 1907

8. ЗаконКулона
ЗаконОма
1800 1825 1850 1875 1900 1910
ЗаконФарадея
УравненияМаксвелла
ОпытГерца
Диод
Триод
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
Радиоэлектроника

9. ЗаконКулона
ЗаконОма
1800 1850 1900 1950 2000 2015
ЗаконФарадея
УравненияМаксвелла
ОпытГерца
Диод
Триод
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
РАДИО
ТЕЛЕВИДЕНИЕЭЛЕКТРОНИКА
МИКРОЭЛЕКТРОНИКА
НАНОТЕХНОЛОГИИ
Транзистор
Микросхема
Зондовыймикроскоп

10. Электротехника
Радио
Электроника
Телевидение
Микроэлектроника
Наноэлектроника
Электромеханотроника
Радиоэлектроника
Беспроводная
электротехника

11. • Электротехника в узком смысле – производство, передача,
распределение, преобразование и использование электрического
тока
• Ток можно произвести с помощью химических реакций –
необратимых (батареи) и обратимых (аккумуляторы), а также
преобразованием механической энергии в электрическую
(генераторы, прежде всего, динамо-машины, использующие закон
индукции Фарадея - 1831). Ток может быть также запасен в чисто
электрических устройствах – конденсаторах.
• Ток может быть передан на расстояние через электрические сети –
проводным или беспроводным способом.
• Ток может быть распределен при помощи электрических цепей,
подчиняющихся правилам Кирхгофа
• Ток может быть преобразован в ток с другими характеристиками
(трансформаторы), в механическую работу (электродвигатели), в
тепло (нагревательные элементы, микроволновые устройства), в
холод (холодильные устройства), в свет (освещение: лампы
накаливания, люминесцентные лампы, - лазеры), в магнитное поле
(электромагниты), в электрическое поле, в электромагнитные волны
разной длины, в химические реакции (электролиз, гальванопластика)
• Ток может быть использован в промышленности и военном деле, в
быту, в системах коммуникации

12. Электротехника – наука XIX столетия.
До 1799 года можно отметить около 7
значимых событий, связанных с этой
областью знаний, после 1899 по сей день –
18 таких событий. Все остальные события –
69 единиц приходятся на XIX век.

13. Наибольший рост знания (наукоемкость электротехники)
приходится на период 1800 – 1825 год, далее
наукоемкость «резонансно» падает.
Наибольший относительный вклад электротехники в быт
приходится на этап «post smarten» (1900 – 1950 гг.)
Выделяется три цикла развития сетей:
1. Телеграф (1825 – 1850)
2. Осветительные сети и телефон (1875 – 1900)
3. Есть основания считать, что с 2007 года начался третий
этап – беспроводные сети.
Это, вероятно, связано с лавинообразным устареванием
электрораспределительных сетей в США и отсутствием
реальной возможности быстро заменить эти сети

14. Возможно, будет принята концепция Теслы: единая
глобальная общеземная система передачи энергии для
радио/телевидения/телефонии/интернета/бытового и
промышленного использования.
Появление такой системы приведет (1) к полному
изменению требований к генерации энергии, (2) к
возникновению возможности использования энергии,
запасенной в ионосфере (энергии гроз), (3) к
значительным изменениям в быту (начиная от всегда
заряженного и находящегося в доступе смартфона,
заканчивая «электрофицированной одеждой»
С формальной точки зрения это означает
«рекомбинацию» электротехники с электроникой, и с
этой точки зрения представляет интерес
электромеханотроника, как синтез электротехнических
устройств и электронных компонент.

15. Наука/остальное Бытовая техника/промышленность Сети/ (промышленность+бытовая техника)
До 1799 2,50 0,00 0,00
1800 - 1825 1,50 0,25 0,20
1826 - 1850 0,62 0,20 0,86
1851 - 1875 0,18 1,20 0,00
1876 - 1900 0,40 0,57 0,36
1900 - 1950 0,33 2,00 0,00
1951 - 1999 0,00 1,00 0,25
С 2000 0,00неопределенность 1,50

16. До 1799 1800 -1825 1826 -1850 1850 -1875 1875 -1900 1900 -1950
Наука Машина Герике 1671 Электрическая дуга 1803 Закон Ома 1826 Уравнения Максвелла 1864 Расчет магнитных цепей 1886 Диод Флеминг 1904
ОпытыДюффре 1733 Теория электролиза Гротгуса 1805Закон индукции Фарадея 1831Магнитный гистерезис 1872 Опыт Герца 1888 Триод (аудион) 1906
ОпытыФранклина 1753Закон Ампера 1820 Правило Ленца 1833 Трехфазный ток 1888 Триод Форест1907
Закон Кулона 1785 Магнитное поле Земли Эрстед 1820Клетка Фарадея 1836 Асинхронный двигатель 1888 Телевидение (Розинг)1907
ОптытыГальвани 1791 Закон Био-Савара-Лапласа 1820Гальванопластика Якоби 1838 Фотоэлемент1888 Транзистор 1947
Опыты Фарадея с проводом1821Закон Джоуля-Ленца 1844 Сверхпроводимость 1911
Эффект Зеебека 1821 ЗаконыКирхгофа 1845
Вихревые токи Арато 1824
Освещение Дуговая лампа 1812 Первая лампа Деларю 1840ОпытыГебеля 1854 Выключатель 1880 ЦокольЭдисона 1909
Реостат Якоби 1840 Лампа Суона 1860 Доведена лампочка 1880
Лампа Лодыгина 1874 Счетчик 1888
Генерация Багдатская батарея(?) Вольтов столб 1800 Динамо-машина 1827 Электрофорная машина 1865 Магнето 1887 Генератор Ван-де-Граафа 1929
Свинцовый аккумулятор Планте 1859
Аккумуляторы Лейденская банка 1745 Индукционная катушка 1836Динамо-машина Симменса 1866
Батареи Капельница Кельвина 1867
Трансформаторы Трансформатор Яблочкова 1876Первые траснформаторы 1884
Трансформатор Тесла 1891
Радио (Попов-Маркони)1895 -1896
Двигатели Колесо Барлоу 1824 Двигатель Якоби 1834 Трамвай 1881 Сельсин 1914
Электромагнит Стэрджен 1825 Многофазный электромотор 1888
Холодильники Холодильник Гори 1850 Компрессор Линде 1879 1913 Бытовой холодильник
Вагон-рефрижератор 1857 1927 Первый массовый холодильни
Патент на СВЧ-печь, 1946
Сети Электрохимический телеграф 1809Изоляция 1827 Телефон Белла 1876
Реле Генри 1831 Беспроводное освещение
Электромагнитный телеграф 1832 Люминесцентные лампы, Тесла, 1893
Коммутационное реле Морзе 1837 Первый патент Тесла 1897
Первая линия Морзе 1844
Буквопечатающий телеграф Якоби 1850
Прочее Электрозапал 1812 Электрический звонок 1850 Электросварка 1882
Электрическая пишущая машинка 1850
Химия Электролиз 1800 Законыэлектролиза Фарадея 1834 Теория диссоциации Аррениуса 1887
Металлургия Плавильная печь 1916
Всего <7 15 21 12 21 8

17. Не вошли два последних столбца:
механотроника 1987, бытовая СВЧ-печь,
1962, описание орбитальной электрической
системы, 1968, литиевый аккумулятор 1991,
сверхпроводящие магниты 1979
Передача 60 вт на 2,13 км MIT, 2007
Стандарт беспроводного питания 2009
Беспроводной домашний цифровой
интерфейс, 2009, светодиодное освещение
2003, магний-сернистый аккумулятор 2011

18. До 1799 1800 -1825 1826 -1850 1851 -1875 1876 - 1900 1901 - 1950
Наука Машина Герике 1671 Электрическая дуга 1803 Закон Ома 1826 Уравнения Максвелла 1864Расчетмагнитных цепей 1886Диод Флеминг 1904
Опыты Дюффре 1733 Теория электролиза Гротгуса 1805Закон индукции Фарадея 1831Магнитный гистерезис 1872Опыт Герца 1888 Триод (аудион) 1906
Опыты Франклина 1753Закон Ампера 1820 Правило Ленца 1833 Трехфазный ток 1888 Триод Форест1907
Закон Кулона 1785 Магнитное поле Земли Эрстед 1820Клетка Фарадея 1836 Асинхронный двигатель 1888Светодиод 1907
Оптыты Гальвани 1791Закон Био-Савара-Лапласа 1820Гальванопластика Якоби 1838 Фотоэлемент 1888 Телевидение (Розинг)1907
Опыты Фарадея с проводом1821Закон Джоуля-Ленца 1844 Транзистор 1947
Эффект Зеебека 1821 ЗаконыКирхгофа 1845 Генератор Ван-де-Граафа 1929
Вихревые токи Арато 1824 Сверхпроводимость 1911
Электролиз 1800 Законыэлектролиза Фарадея 1834 Теория диссоциации Аррениуса 1887
ПромышленностьБагдатская батарея (?)Вольтов столб 1800 Динамо-машина 1827 Электрофорная машина 1865Первые траснформаторы1884Плавильная печь 1916
Лейденская банка 1745Колесо Барлоу 1824 Двигатель Якоби 1834 Динамо-машина Симменса 1866Трансформатор Тесла 1891 Сельсин 1914
Электрозапал 1812 Индукционная катушка 1836Капельница Кельвина 1867Радио (Попов-Маркони) 1895 - 1896
Электромагнит Стэрджен 1825 Трансформатор Яблочкова 1876Трамвай 1881
Свинцовый аккумулятор Планте 1859Многофазный электромотор 1888
Компрессор Линде 1879
Электросварка 1882
Бытоваятехника Дуговая лампа 1812 Первая лампа Деларю 1840Опыты Гебеля 1854 Выключатель 1880 Цоколь Эдисона 1909
Реостат Якоби 1840 Газоразрядная лампа 1858Доведена лампочка 1880 1913 Бытовой холодильник
Электрический звонок 1850Лампа Суона 1860 Счетчик 1888 1927 Первый массовый холодильник
Электрическая пишущая машинка 1850Лампа Лодыгина 1874 Магнето 1887 Патент на СВЧ-печь, 1946
Холодильник Гори 1850
Вагон-рефрижератор 1857
Сети Электрохимический телеграф 1809Изоляция 1827 Телефон Белла 1876
Реле Генри 1831 Беспроводное освещение
Электромагнитный телеграф 1832 Люминесцентные лампы, Тесла, 1893
Коммутационное реле Морзе 1837 Первый патент Тесла 1897
Первая линия Морзе 1844
Буквопечатающий телеграф Якоби 1850
Всего <7 15 21 12 21 8

19. Генерация
электроэнергии
Физические
законы и эффекты
Электрические
цепи
Преобразование
электроэнергии Трансформаторы
Электрические
сети
Электролиз
Транспортировка
электроэнергии
Использование
электроэнергии
Батареи
Аккумуляторы
Химическая
генерация
Индукционная
генерация
Конденсаторы
Электродвигатели
Производство тепла
Производство света
Производство холода
Электромагниты
Гальванопластика

20. Закон Кулона
Закон Ампера
ЗаконБио-Савара
Закон Ома Законы Кирхгофа
Магн. поле Земли
Эффект Зеебека
Закон Джоуля-Ленца
Опыты Фарадея
Закон индукции Фарадея и
правило Ленца
Законы Электролиза
Уравнения
Максвелла
Опыт Герца
Расчет магнитных
цепейТрехфазный ток
Фотоэффект
Физические
законы и эффекты
Сверхпроводимость

21. Машина Герике
Лейденскаябанка
Опыты Гальвани
Закон Кулона
Вольтов столб
Свинцовый
аккумулятор
Опыты Фарадея
Токи Арато
Колесо Барлоу
Электромагнит
ЗакониндукцииФарадеяи
правилоЛенца
Индукционная
катушка
Динамо-
машина
Двигатель Якоби
Клетка
Фарадея
Электролиз
Гальванопластика
Асинхронный
двигатель Магнето
Электрофорная
машина
Генератор Ван-
дер-Граафа
Капельница
Кельвина
Трансформатор
Яблочкова
Трансформатор
Трансформатор
Тесла
Многофазный
электромотор
Трамвай
Теория
диссоциации
Электромеханотроника

22. Электрохимический
телеграф
Реле Генри
Электролиз Изоляция
Электромагнитный
телеграф
Электромагнит
Реле Морзе
Линия Морзе
Аппарат Якоби
Телефон Белла
ЗакониндукцииФарадеяи
правилоЛенца
Беспроводное
освещение
Люминесцентные
лампы Тесла
Патент Тесла
Опыт 2007 года Стандарты 2009 года
Орбитальная схема

23. Реостат Якоби
Лампа Деларю
Опыты Гебеля
Лампа Суона
Лампа Лодыгина
Выключатель
Электролампа
Электросчетчик
Цоколь Эдисона
Закон Джоуля-Ленца Холодильник Гори
Вагон-рефрежиратор
Компрессор Линде
Бытовой холодильник
Массовый холодильник
Электронагреватель
СВЧ-печь
Токи Арато
Вихревые токи
Холодильныемашины
Освещение
Нагревательные приборы
Плавильная печь

24. Практически, есть ожидания в областях:
1. Беспроводные сети возрастающей
универсальности
2. Сверхпроводимость
3. Другие макроскопические квантовые
эффекты, связанные с электричеством
(например, шаровые молнии, как
солитоны…)
4. Магнитное поле Земли