1、电气工程专业导论,1,电气工程及其自动化,专业导论,电气工程专业导论,2,电气工程在国民经济中的地位 电气科学与工程的发展简史 电气工程的发展前景 电气工程的理论基础 电气工程常用计算机程序简介,第一章 绪论,电气工程专业导论,3,电气工程学科(专业代码0806)（Electrical EngineeringThe branch of engineering science that studies the uses of electricity and the equipment for power generation and distribution and the control of
2、 machines and communication）.它是工程科学的一个分支，主要研究电气系统的应用和发配电设备与机械的控制及通信。,一、电气工程在国民经济中的地位,电气工程专业导论,4,一、电气工程在国民经济中的地位(续）,电气科学与工程学科分类 电磁学与电路理论； 电机电器学； 电力系统； 电工材料学； 高电压与绝缘； 电力电子学； 脉冲功率技术； 放电理论与放电等离子体； 超导电工学； 生物电磁学； 电磁兼容； 新能源与新发电技术。,电气工程专业导论,5,一、电气工程在国民经济中的地位(续）,电气工程专业导论,6,一、电气工程在国民经济中的地位(续）,电气工程专业导论,7,一、电气工
3、程在国民经济中的地位(续）,电气工程专业导论,8,二、电气科学与工程的发展简史,这个过程大致可分为三个阶段。 第一阶段，从公元前大约7世纪至公元16世纪上半叶，在长达两千余年的岁月里，人类对电、磁现象的认识十分缓慢，一直停留在单纯地观察记录的水平上。 第二阶段，自16世纪下半叶英国女王的侍医官吉尔伯特开始，人们对电磁现象进行了探讨，并作了一些定性的归纳和总结。这一阶段大约持续了二百年。 第三阶段，从18世纪的卡文迪许、库仑开始，人们对电磁现象的研究进入了用科学方法定量研究、总结归纳从而得出规律的阶段。,电气工程专业导论,9,二、电气科学与工程的发展简史（续）,电气工程专业导论,10,二、电气科
4、学与工程的发展简史（续）,电气工程专业导论,11,二、电气科学与工程的发展简史（续）,带有莱顿瓶的起电机,电气工程专业导论,12,二、电气科学与工程的发展简史（续）,电气工程专业导论,13,二、电气科学与工程的发展简史（续）,库仑定律,电气工程专业导论,14,二、电气科学与工程的发展简史（续）,电气工程专业导论,15,二、电气科学与工程的发展简史（续）,电气工程专业导论,16,二、电气科学与工程的发展简史（续）,安培与他的实验装置,安培定律,电气工程专业导论,17,二、电气科学与工程的发展简史（续）,电气工程专业导论,18,二、电气科学与工程的发展简史（续）,欧姆与他的实验装置,欧姆定律,电气
5、工程专业导论,19,二、电气科学与工程的发展简史（续）,法拉第与最早的发电机法拉第盘,法拉第电磁感应定律,电气工程专业导论,20,二、电气科学与工程的发展简史（续）,电气工程专业导论,21,二、电气科学与工程的发展简史（续）,皮克斯发明的直流发电机,电气工程专业导论,22,二、电气科学与工程的发展简史（续）,雅可比发明的世界上第一台电动机模型（左） 与实用电动机（右，复制品）,电气工程专业导论,23,二、电气科学与工程的发展简史（续）,西门子与他的自激式发电机,电气工程专业导论,24,二、电气科学与工程的发展简史（续）,电气工程专业导论,25,二、电气科学与工程的发展简史（续）,麦克斯韦与他所
6、著的电磁通论,麦克斯韦方程,电气工程专业导论,26,二、电气科学与工程的发展简史（续）,电弧灯（左）与爱迪生发明的白炽灯,电气工程专业导论,27,二、电气科学与工程的发展简史（续）,电气工程专业导论,28,二、电气科学与工程的发展简史（续）,电气工程专业导论,29,二、电气科学与工程的发展简史（续）,电气工程专业导论,30,二、电气科学与工程的发展简史（续）,电气工程被人们誉为“现代文明之轮”,电气工程专业导论,31,电气工程专业导论,32,电气工程,三、电气科学的发展前景,电工高新技术 磁悬浮技术 磁流体发电技术 ,电气工程专业导论,33,三、电气科学的发展前景(续）,线控汽车,电气工程专业
7、导论,34,三、电气科学的发展前景(续）,全电旅游船电气设备布置,电气工程专业导论,35,三、电气科学的发展前景(续）,多电飞机电气设备布置,电气工程专业导论,36,三、电气科学的发展前景(续）,智能楼宇示意图,电气工程专业导论,37,三、电气科学的发展前景(续）,近年来的研究热点有： 电力大系统、电力传动系统及电力电子变流系统中的各类问题； 生物、医学与健康领域中的电磁方法与新技术； 气体放电及多相混合体放电问题； 基于新材料、新原理或为开拓新应用领域的电机、电器； 反映各类电器设备电器或绝缘性能演变的多因子规律及其观察和测量技术； 电能质量的理论及其测量、控制； 可再生能源发电、电能存储和
8、电力变换技术； 现代测量原理及传感技术； 脉冲功率技术与低温等离子体应用基础； 电力电磁兼容问题以及复杂电力系统的经济安全运行、控制及规划的理论及其应用。,电气工程专业导论,38,四、电气工程的理论基础,电路理论的基本概念与基本定律 电路的基本物理量及其正方向； 欧姆定律； 基尔霍夫定律。电磁场理论的基本概念与基本定律,电气工程专业导论,39,五、电气工程常用的计算机程序简介,MATLAB,MATLAB是美国Mathwork公司自1984年开始推出的一种使用简便的工程计算语言，由于其强大的数值运算能力和开放灵活的应用界面而在科学技术和工程应用的各个领域得到广泛的应用.其数学计算部分提供了强大的
9、矩阵处理和绘图功能。在工程仿真方面，MATLAB提供的软件几乎支持各个工程领域。,电气工程专业导论,40,五、电气工程常用的计算机程序简介(续）,PSpice SPICE (Simulation Program with Integrated-Circuit Emphasis) 是美国加州大学Berkely分校在20世纪70年代早期为集成电路仿真开发的，它是低功率等级电力电子最广泛应用的仿真程序。 微机版本的SPICE称为PSpice，国外许多大学课程和电路及电子学方面的大学教科书均编入了基于PSpice的例子和练习，熟悉PSpice有利于在电力电子学课程中学习。,电气工程专业导论,41,五、
10、电气工程常用的计算机程序简介(续）,EMTPEMTP (Electro-Magnetic Transient Program) 是用于电力系统电磁暂态分析的仿真软件,是电力系统中高电压等级的电力网络和电力电子仿真应用最广泛的程序。EMTP侧重的是系统级的运行工况而不是个别元件的细节。它包含电机、变压器、传输线、二极管、晶闸管和开关等元件的模型。EMTP是一个不断发展的软件，拥有推动其发展的大量资源，成为美国电力系统和电力电子仿真方面的工业标准。,电气工程专业导论,42,五、电气工程常用的计算机程序简介(续）,PSASP PSASP（Power System Analysis Software Package）是 一个用于电力系统分析计算的集成工作环境，将潮流计算、短路计算、稳定计算、以及绘图等程序有机地结合起来 。成为我国电力系统仿真计算标准,电气工程专业导论,43,有志者事竟成,
