Введение

Электротехникой называют науку о применении электрической энергии для практических целей.

Электрическая энергия занимает особое место среди различных видов энергии, известных в настоящее время. Особенность электрической энергии заключается прежде всего в том, что ее можно сравнительно легко преобразовать в другие виды энергии и наоборот.

При помощи достаточно простых и экономически выгодных устройств электрическую энергию можно очень быстро и в любом количестве передать на значительные расстояния и легко распределить между отдельными потребителями.

Широкое внедрение электрической энергии в промышленность, сельское хозяйство, транспорт и быт носит название электрификации.

В дореволюционной России мощность всех электростанций составляла лишь 1,1 млн. квт⋅ч в 1913 г., а годовая выработка электроэнергии - 1,9 млрд. квт⋅ч. По производству электрической энергии царская Россия стояла на одном из самых последних мест, уступая даже такой маленькой стране, как Швейцария.

После Великой Октябрьской социалистической революции Коммунистическая партия поставила задачу - превратить Россию из отсталой аграрной страны в передовую индустриальную державу. Роль электрификации как основы технического прогресса и создания мощных производительных сил нового бесклассового общества гениально выражена в ленинской формуле "Коммунизм - это есть Советская власть плюс электрификация всей страны".

В 1918 г. началось строительство Шатурской районной электростанции на торфе, а в 1919 г. было начато сооружение Каширской районной электростанции на подмосковном угле.

По предложению В. И. Ленина, уже в 1920 г. был принят знаменитый план электрификации России (ГОЭЛРО), в котором предусматривалось в течение 10-15 лет построить 30 электростанций общей мощностью 1,5 млн. квт. В то время В. И. Ленин писал: "... если Россия покроется густою сетью электрических станций и мощных технических оборудований, то наше коммунистическое хозяйственное строительство станет образцом для грядущей социалистической Европы и Азии".

По основным показателям план ГОЭЛРО был выполнен в 1931 г., а в 1935 г. он был перевыполнен почти в три раза.

В годы довоенных пятилеток советский народ, руководимый Коммунистической партией, продолжал вести борьбу за дальнейшее развитие электрификации страны. Были построены десятки мощных тепло- и гидроэлектрических станций, проведены тысячи километров линий электропередачи высокого напряжения, созданы заводы по производству электрооборудования. Вступили в строй Днепровская, Свирская, Угличская гидростанции, Дубровская, Штеровская, Зуевская и другие тепловые электростанции.

Война, затеянная гитлеровской Германией против Советского Союза, не могла остановить развитие электрификации нашей страны. В трудных военных условиях продолжалось строительство электростанций. За годы войны мощность электростанций Урала выросла более чем в два раза, Кузбасса - в 1,7 раза, Караганды - в 4,1 раза, Узбекистана - в 1,9 раза.

Электрификация Советской страны исключительно быстро развивалась в послевоенный период.

В годы пятой пятилетки вступили в строй мощные гидроэлектростанции, оборудованные по последнему слову техники: Цимлянская, Гюмушская, Верхне-Свирская, Мингечаурская, первые очереди Камской, Каховской, Нарвской, Княжегубской и др. В это же время пущены крупные тепловые электростанции: Мироновская, Славянская, Южно-Кузбасская, первая очередь Черепетской и ряд других. На востоке СССР пущены Усть-Каменогорская, Ангарская и Бухтарминская гидроэлектростанции.

В результате широкого строительства электростанций Советский Союз по выработке электроэнергии занимает второе место в мире после США. Энергетика Советского Союза росла не только количественно, но и развивалась качественно. На тепловых электростанциях внедряются турбины и котлы с более высокими температурами и давлениями пара. Построены крупнейшие в мире гидроагрегаты единичной мощностью 105 тыс. квт и турбогенераторы мощностью 300 тыс. квт.

Производство электрической энергии в млрд. киловатт-часов в нашей стране может быть представлено следующей таблицей:

Общая мощность электрических станций СССР к концу 1966 г. достигла 120 млрд. квт.

XXIII съезд КПСС в Директивах по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1966-1970 гг. предусмотрел рост производства электроэнергии до 830-850 миллиардов киловатт-часов в 1970 г.

Главным направлением в развитии энергетики за период с 1966 по 1970 г. будет строительство крупных тепловых и гидроэлектростанций. Войдут в строй несколько десятков крупных тепловых электростанций; будут строиться такие гиганты, как Рефтинская на Урале и Углегорская на Украине. Будет завершено строительство каскадов гидроэлектростанций на Волге, Каме и Днепре. В Сибири закончится строительство самой крупной в мире Красноярской ГЭС. Ее проектная мощность - 5 млн. квт.

Дальнейшее развитие получит также строительство атомных электростанций.

Единая энергосистема европейской части страны объединяет около 600 электростанций общей мощностью 65 млн. квт. За пятилетие (1966-1970 гг.) предусматривается завершить создание единой энергетической системы европейской части СССР, начать строительство линий электропередачи постоянного тока напряжением 1,5 млн. в для передачи электроэнергии из Сибири и Казахстана в Центральные районы и на Урал.

Электрическая энергия, вырабатываемая электростанциями, широко используется в промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте и в быту.

Для привода в движение станков, машин и различных механизмов на заводах и фабриках в настоящее время преимущественно пользуются удобными и экономичными электрическими двигателями.

В электрических печах плавят металл, получают сталь и различные сплавы.

Электрическая сварка и резка металлов получили огромное распространение.

С развитием электротехники появилась возможность применять в промышленности новые технологические процессы, осуществлять широкую автоматизацию производства, создавать новые высокопроизводительные машины.

Электричество приводит в движение электропоезда, трамваи и троллейбусы, поднимает тяжести, помогает находить руды, уголь и нефть в недрах Земли.

Внедрение электрической энергии в сельское хозяйство позволяет максимально механизировать большинство трудоемких работ, резко сократить сроки их выполнения и значительно увеличить выпуск сельскохозяйственной продукции.

Электрическая энергия широко применяется и в домашнем быту.

Благодаря электричеству стали возможны многие замечательные открытия нашего времени. Радиосвязь и радиолокация, проникновение в недра атома и разрушение его - все это производится при помощи электричества. Электричество позволяет нам слышать за многие тысячи километров, дает возможность видеть в полной темноте и на значительном расстоянии, открывает глазу работу внутренних органов человеческого тела и лечит болезни.

С электрическими явлениями люди были знакомы очень давно, но практическое использование этих явлений началось в начале XIX в. Большое количество открытий и изобретений в области электротехники было сделано учеными и изобретателями нашей страны. Первым из них нужно назвать основоположника русской науки М. В. Ломоносова. В середине XVIII в. им была создана теория атмосферного электричества Ломоносов полагал, что существует связь между электрическими и световыми явлениями, что было позднее (через 100 лет) подтверждено Максвеллом.

В 1802 г. профессор физики В. В. Петров получил электрическую дугу и указал на возможность ее практического применения для освещения и плавки металлов. В 1832 г. русский изобретатель П. Л. Шиллинг осуществил первую в мире телеграфную связь при помощи стрелочного телеграфа, который в 1839 г. был заменен пишущим телеграфом, изобретенным русским академиком Б. С. Якоби (американец Морзе изобрел свой телеграфный аппарат в 1840 г. и применил его в 1844 г.).

Русский академик Э. Х. Ленц установил в области электромагнитной индукции закон, носящий его имя. Он также исследовал вопрос о тепловом действии электрического тока (закон Джоуля - Ленца).

В 1834 г. Б. С. Якоби изобрел и в 1838 г. построил первый электрический Двигатель. В 1836 г. Б. С. Якоби разработал процесс гальванопластики. В 1872 г. профессор Московского университета А. Г. Столетов исследовал намагничивание Железа, что дало возможность производить расчеты магнитных цепей электрических машин. В 1873 г. русский изобретатель А. Н. Лодыгин создал первую лампу накаливания сначала с угольной, а потом с металлической (вольфрамовой) нитью.

В 1876 г. П. Н. Яблочков изобрел электрическую "свечу". Это изобретение получило широкое распространение в ряде стран Европы и стало известно там под названием "русского света". Яблочковым разработаны конструкции генераторов переменного тока и изобретен трансформатор. Независимо от Яблочкова трансформатор был сконструирован механиком Московского университета И. Ф. Усагиным. В 1875 г. русский инженер Ф. А. Пироцкий впервые осуществил передачу электрической энергии (6 л. с.) на расстояние (1 км), а в 1880 г. он построил и испытал первый в России трамвайный вагон с подвесным электродвигателем, питавшимся через рельсы и колеса.

Д. А. Лачинов (1842-1902), русский физик и электротехник, один из первых теоретически доказал возможность и целесообразность передачи электрической энергии на большие расстояния. В 1882 г. русский инженер Н. Н. Бенардос изобрел электрическую сварку с применением угольных электродов. В 1888 г. инженер М. О. Доливо-Добровольский изобрел систему трехфазного тока, в 1889 г. построил трехфазный трансформатор, а в 1891 г. - асинхронный электродвигатель.

В 1893 г. на Всемирной выставке в Париже Н. Г. Славянов получил золотую медаль за способ электросварки металлическим электродом. В 1895 г. А. С. Попов изобрел радиотелеграф.

Больших достижений в области электротехники добились иностранные ученые. Среди них необходимо отметить прежде всего Фарадея и Максвелла. Майкл Фарадей (1791-1867), английский ученый, установил законы электролиза, обнаружил вращение проводника с током вокруг полюса постоянного магнита, открыл явление электромагнитной индукции.

Джемс Кларк Максвелл (1831-1879), английский физик, основоположник теории электромагнитного поля, дал уравнения электромагнитного поля, теоретически доказал существование электромагнитных волн, электромагнитную природу и давление света.

В деле развития электротехники и ее практического применения большая роль принадлежит советским ученым: Г. М. Кржижановскому, М. А. Бонч-Бруевичу, С. И. Вавилову, А. Ф. Иоффе, М. А. Шателену, К. И. Шефнеру, Е. О. Патону, А. В. Винтеру и многим другим.

Развитие электротехники поставило в качестве одной из важнейших задач подготовку квалифицированных кадров электриков для различных отраслей народного хозяйства.

Профессия электрика увлекательна и интересна. Но чтобы стать передовым работником нашего социалистического хозяйства, электрик должен много и упорно учиться и непрерывно повышать уровень своих теоретических и практических знаний.