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［摘要］电气工程在推动社会发展和人类进步方面有着举足轻重的作用，全面了解这一学科背景显得极为重要。本文将电气工程发展历程分为五个阶段，其中每一阶段都扮演重要角色，为电气工程的发展做出巨大贡献。
［关键词］电气工程；电灯与照明；发电机；电能
1萌芽期
早在战国时期，“司南”的出现已经证实了古人们对电磁现象的探索，到了宋代，“司南”已经发展成为指南针并得到广泛应用。美国人本杰明•富兰克林（BenjaminFranklin，1706-1790）在1752年通过著名的风筝实验得出闪电的本质也是电的结论，他的贡献为后人在相关方面的研究奠定基石。库伦（CharlesAugustindeCoulomb，1736-1806）在1777年发明了扭力天平，扭力天平利用电荷之间吸引与排斥测量电荷量，进一步得出了广为人知的库仑定律。丹麦科学家奥斯特（HansChristianOersted，1777-1851）在1820年通过实验发现了电流的磁效应，通电导线附近的小磁针发生偏转证明通电导线周围存在磁场。在1831年8月29日，英国科学家法拉第（MichaelFaraday，1791-1867）通过试验成功地验证了“电磁感应”的猜想，并在此基础上创立电磁感应定律。电磁感应定律的建立将电和磁有机地统一，为电气工程学科的诞生奠定基础。
2实用期
19世纪中后期一大批电气科学家为了电气发展不懈努力，但是在很长一段时间内电气设备仍然没有普及，一个很重要的原因就是电源问题。传统的用电设备只能依靠伏打电池供电，而这种电池使用成本高功率小难以大规模推广。为此，一些科学家开始研发更加实用的发电机。在研究初期，科学家们尝试用永磁体作为磁铁。1866年德国科学家西门子（ErnstWernervonSiemens，1816-1892）发明了第一台自激式发电机，象征着制造大功率发电机技术有了重大突破并且在电学发展史上具有里程碑意义。此后，一大批科学家进行了不同的尝试，发电机的种类不断增多，各种型号推陈出新，这也很大程度上促进了电气工程领域的迅猛发展。
3走进人类生活
电能作为一种清洁能源，最初主要用于照明，英国科学家在1809年用2000个伏打电池作为电源给木炭供电，通过调整两电极之间的距离使之产生电弧放电，这个过程会产生强光用来照明，这是电能用于照明的开始。但是这种方法有很大的不足，通常情况下变化的电弧导致光线不稳定，并且需要不断调整电极间距才能放电。另外，过程中木炭会产生难闻的烟气，不利于室内安放。科学家们为了解决这些问题，先后尝试过无数种材料做灯丝。终于，在1879年10月美国发明家爱迪生在失败了无数次之后，成功发明了将碳化竹丝放入真空玻璃泡并通电发光的灯泡。爱迪生在发明方面的一小步却是人类利用电能方面的一大步，他发明的灯泡不仅可以长时间稳定工作，而且成本低廉使用寿命长久。因为有诸多优点，电灯逐渐开始商业化，渐渐地被人们广泛使用，这一发明为电能走进千家万户奠定基础。
4蓬勃发展期
电灯的使用给我们的生活带来方便，但是大量的灯泡需要更大规模的电能，此时单一的发电机很难满足需求，进而对大规模供电的发电厂有着强烈的需求。1875年，法国巴黎建立了世界上第一座火力发电厂，仅仅7年后在美国建成了第一个直流电网系统。在早期的发电厂都是采用直流供电，这样线路电能损耗大，不利于进行远距离输电。从焦耳-愣次定律可知，输送同样的电能电压越高线上损耗越小，当时的直流发电机能发出的最高电压高达57.6kV，功率达4650Kw，但是由于当时的技术原因，很难将电压继续提高，而且更加重要的是只能把高压直流电输送给用户，这样非常危险而且花费大。19世纪80年代，第一台具有实用价值的变压器诞生，提高了电能的输送能力并为电网的进一步扩大提供条件。几乎同时，具有能升压和降压的交流电厂建成，大型交流发电机也有了更大的突破，特别是大型三相交流发电机研制成功。在这些基础上，使得超远距离输变电成为可能并为电气工程的发展铺平道路。
5进入电气时代
进入20世纪以来，随着以电气为核心的第二次工业革命开展，电气时代彻底改变了世界。电气工程这一学科更加完善并更加广泛地运用于生活，体现在生活的方方面面，各行各业离不开电气的身影。以农业为例，在过去30年农业作为第一产业一直以来长期占据我国国民收入的主体，但是在新时代背景下农业现代化、农业集约化、农业电气化已经在很大程度上取代传统农业。这一时期电气工程飞速发展。
参考文献
[1]范瑜，电气工程概论[M].北京：高等教育出版社，2006.
[2]王先冲，电工科技简史[M].北京：高等教育出版社，1995.
[3]吴国盛，科学的历程[M].北京：北京大学出版社，2002.
[4]刘涤尘，电气工程基础[M].武汉：武汉理工大学出版社，2002.
[5]郭永基，电力系统新进展[M].北京：冶金工业出版社，2000.
作者:任宏宇 单位:重庆交通大学机电与车辆工程学院
