夜夜躁日日躁狠狠久久|国产精品亚洲va在线观看|色天天天天综合男人的天堂|日本特黄特色aa大片免费|国产好痛疼轻点好爽的视频|欧美18school人禽杂交

轉載自《建筑電氣設計與施工》唐海著(zhù)，建筑工業(yè)出版社
http://co.163.com/forum/content/223_163044_1.htm
個(gè)人認為值得一看,所以轉載過(guò)來(lái)

1.1電氣技術(shù)的發(fā)展
1.1.1電磁現象
自然界的電閃雷鳴很早就引起了人們的注意。在我國商代(公元前16～公元前11世紀)的甲骨文中就出現了“雷”字，它是按照古人造字的象形原則，字的上半部分象形雨點(diǎn)，下部分象形車(chē)輪，以代表隆隆的聲音�！啊弊殖霈F在周朝(公元前1100～公元前771年)的青銅器上。字的上半部分代表雨點(diǎn)，下半部分代表閃電。英文中電字electricity是16世紀由William·Gibert(威廉姆·吉爾伯特1544～1603年)提出，他是從希臘文字中的琥珀(ηλεκτρον)引申出來(lái)的，因為這時(shí)知道摩擦琥珀可以生電。
中國古代人們對雷電的觀(guān)察十分細致，在《易經(jīng)》中多次記載著(zhù)雷電現象，如“雷在天上”、“澤上有雷”、“雷出地”等等。雷電給人以深刻的印象，還可以從一些諺語(yǔ)中看到，如雷霆萬(wàn)鈞、迅雷不及掩耳、風(fēng)馳電掣等。在中國，人們認為有雷公電母這些神仙用雷電作為懲罰壞人的武器。歐洲斯堪的那維亞半島人相信雷電是雷神(Thor)的錘子在敲打，希臘人則認為是宙斯(Zeus)發(fā)怒時(shí)的吼聲和射出的箭。
雷電現象是自然界所固有的，人們能夠控制并重復實(shí)現的電學(xué)現象是摩擦琥珀后使它可以吸引紙屑等微小物體。中國漢代的王充(27～107年)在其著(zhù)作《論衡》中寫(xiě)道：“夫雷，火也�！�…陰陽(yáng)分事則相校軫，校軫則激射，激射為毒，中人則死，中木木折，中屋屋毀�！蔽闹械囊馑际钦f(shuō)當兩種因素分離的時(shí)候，有相互的作用力。這種作用是很激烈的，產(chǎn)生的火焰能使人死、樹(shù)折、屋毀。
戰國時(shí)期呂不韋(?～公元前225)所著(zhù)《呂氏春秋》卷九中記載：“慈石召鐵，或引之也�！卑磳W(xué)者高誘的注釋?zhuān)�作者認為磁石和鐵是母子關(guān)系，因為鐵是從磁鐵石中提煉出來(lái)的，兩者的作用如母親召喚兒子。這種將自然現象擬人化的現象在古代是很常見(jiàn)的。書(shū)中磁鐵的磁直接運用了慈愛(ài)的慈，還特意在注釋中說(shuō)明不慈的鐵礦石就不能吸鐵。
天上的雷電和琥珀摩擦似乎是毫不相干的事情，就力量的大小而言，一個(gè)驚天動(dòng)地，一個(gè)微不足道，從現象上人們很難認為這是同一屬性的東西。直到18世紀富蘭克林(Benjamin. Francklin 1706～1790)成功進(jìn)行了著(zhù)名的風(fēng)箏試驗，而另外一位科學(xué)家里希曼(G.W.Richmann 1711～1753)則在相似的雷電試驗中犧牲。
科學(xué)家們所探索的電給我們今天的生活帶來(lái)了巨大的實(shí)惠，也給我們建筑電氣設計提供了最初的基石。

1.1.2電力照明的發(fā)展
1802年俄國學(xué)者彼德羅夫(1761～1834)用伏打電堆研究放電現象。為了提高電壓不斷增加伏達電堆單元，最后做成了2100個(gè)單元的伏打電堆。電壓達到1700V，能提供的電流約0.2A，電堆聯(lián)結起來(lái)的總長(cháng)度達13m！彼德羅夫用這個(gè)裝置成功地實(shí)現了放電，同時(shí)看到放電的火花不是轉瞬即逝，而是成為持續的電弧，產(chǎn)生耀眼的白光并產(chǎn)生可使導線(xiàn)熔化的高溫。若改用兩個(gè)炭棒為電極，并保持一定的電壓，電流就可以形成穩定的電弧。他預感到發(fā)現電弧的重大意義：“電弧的光將使黑暗變成一片光明”，他還指出電弧可以使各種金屬很快熔化，將在冶金中得到應用。
1840年，英國科學(xué)家格羅夫(William Robert Grove1811～1896)進(jìn)行了一個(gè)實(shí)驗。對玻璃罩內的白金絲通以電流，當電流足夠大時(shí)，鉑絲達到熾熱而發(fā)光。但是只能維持幾個(gè)小時(shí)鉑絲就燒毀了。雖然還不切實(shí)用，最早的白熾燈就這樣出現了。
1844年，法國物理學(xué)家佛庫特(JeanBernardLeonFoucault1819～1868)制成以木炭為電極的弧光燈，用于顯微鏡的照明。但因炭電極消耗很快，僅能維持短時(shí)間使用。1854年在美國的德國人戈培爾(HeinrichGobel1818～1893)用炭化竹絲密封在玻璃泡內制成的電燈泡，成本比較低，不過(guò)使用時(shí)間仍然不長(cháng)。
1876年，俄國出現了街道及家庭的電力照明，雅布羅奇可夫(1847～1894)采用高嶺土調以鎂粉的涂片代替燈絲。這種涂片在常溫下并不導電，開(kāi)始時(shí)玻璃管中先產(chǎn)生了氣體放電，放電產(chǎn)生的熱量對涂片加熱使之導電并發(fā)光。
美國的發(fā)明家托馬斯·愛(ài)迪生研究燈泡的故事幾乎是家喻戶(hù)曉，他努力收集前人研究資料，并紀錄了4萬(wàn)頁(yè)的筆記。他認為白熾燈構造簡(jiǎn)單易于使用，比電弧燈更有前途，關(guān)鍵在于用什么材料才能延長(cháng)燈絲的壽命。在兩年的時(shí)間內，他試驗了1600多種材料，包括各種金屬、木材、石墨、稻草、亞麻、馬鬃，甚至連他朋友的胡須也用來(lái)進(jìn)行了試驗，都遭到了失敗。在許多人對他譏笑的時(shí)候，愛(ài)迪生仍然堅韌不拔地探索，終于在1879年10月21日用棉紗為原料，經(jīng)過(guò)炭化處理作為燈絲，并將玻璃泡抽真空再行密封。他終于成功了，燈泡連續點(diǎn)燃達45小時(shí)。他并沒(méi)有就此停步，又試驗了各地所產(chǎn)的6000多種植物纖維，后來(lái)選中了日本產(chǎn)的竹絲為原料，電燈泡的壽命可達數百或上千小時(shí)，1879年取得美國專(zhuān)利。1882年投入成批生產(chǎn)耐用的炭絲燈泡。與此同時(shí)，英國的J.W.斯旺也成功地制出耐用的炭絲燈泡，因此產(chǎn)生了發(fā)明權的爭執。后來(lái)斯旺也與愛(ài)迪生組成聯(lián)合公司解決了爭端。炭絲白熾燈逐漸被人們普遍采用。1905年以后，由于冶金技術(shù)的進(jìn)步，才發(fā)展鎢絲燈泡。
白熾燈泡構造看起來(lái)簡(jiǎn)單，原理也并不復雜，但是從開(kāi)始研制到實(shí)用經(jīng)過(guò)了幾十年的時(shí)間和許多人的努力。白熾燈一直沿用至今，看起來(lái)短時(shí)間也不會(huì )被淘汰。但是，最新的理論認為：白熾燈的效率太低(電能3％轉換為光能，其余97％轉換為熱能)，不符合“綠色照明”的要求。無(wú)論怎樣說(shuō)，以白熾燈為標志的電力照明的出現，其社會(huì )影響十分巨大，為紀念這個(gè)偉大的發(fā)明，美國的某個(gè)大城市曾經(jīng)在用電高峰的夜晚停電幾分鐘進(jìn)行悼念?lèi)?ài)迪生誕辰100周年。

世界第四次生產(chǎn)力高潮——電力技術(shù)革命

世界第四次生產(chǎn)力高潮，也是第四次科學(xué)技術(shù)中心的轉移，大致發(fā)生在中國清朝光緒到中華民國這段時(shí)間，即世界興起電力技術(shù)革命的1879年到l 930年。這個(gè)時(shí)期，世界科學(xué)技術(shù)中心由歐洲轉移到美國，美國實(shí)現了工業(yè)化，成為世界第一經(jīng)濟強國。
1． 學(xué)會(huì )“站在巨人肩膀上”
就在英國發(fā)動(dòng)產(chǎn)業(yè)革命的時(shí)候，大批英國失業(yè)工人來(lái)到美國。1848—1849年歐洲革命失敗后，又有大批法國人、德國人、奧地利人，以及意大利人、俄羅斯人移居美國（1860年，160萬(wàn)歐洲移民進(jìn)入美國，1875年達到260萬(wàn)，其中包括工人和知識分子，他們把歐洲的科學(xué)技術(shù)帶到美國。后來(lái)成為歐美天然的信息渠道。）這成為美國引進(jìn)技術(shù)、發(fā)展工業(yè)和掃除南方封建奴隸勢力的突擊力量。

南北戰爭結束，美國發(fā)動(dòng)—廠(chǎng)產(chǎn)業(yè)革命，繼承英、德實(shí)現工業(yè)化的經(jīng)驗，發(fā)展一批先導產(chǎn)業(yè)。

(1)鐵路電訊先行 1865年結束南北戰爭之后，美國即發(fā)展鐵路和電訊。1869年，建成橫貫東西的大鐵路，使西部資源與東部工業(yè)結合起來(lái)，加快了工業(yè)化的速度。同時(shí)，在大西洋鋪設海底電纜，保證了歐美兩大陸信息暢通，結束了美國孤立于歐洲之外的境遇，對歐美貿易產(chǎn)生巨大影響。
(2)重視信息利用 由于血緣關(guān)系，歐美的信息交流十分頻繁，L歐洲任何新技術(shù)動(dòng)向都能在美國得到反映，其反映速度之快。往往超過(guò)歐洲鄰國。1745年，荷蘭人發(fā)明蓄電池，第二年美國人富蘭克林(1706—1790)就進(jìn)行天電傳蓄的“費城實(shí)驗”。18帕年，英國人剛把蒸汽機裝到火車(chē)上，運行尚未成功，美國人R．富爾頓(1765—1815)就發(fā)明了蒸汽機輪船（英國火車(chē)到1814年才試車(chē)使用。當時(shí)有人建議拿破侖使用輪船作戰，拿破侖拒絕了，否則將對戰爭產(chǎn)生重要影響。）。歐洲人發(fā)明DDT，還沒(méi)試產(chǎn)，美國人已進(jìn)入大規模生產(chǎn)階段，使馬鈴薯產(chǎn)量當年翻番。

1837年英國發(fā)明電報，第二年美國就推廣使用。今天，技術(shù)信息速度就是工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展速度。這是重要的現代信息意識。

1850年，美國結束了完全照搬歐洲技術(shù)的歷史，走上工業(yè)技術(shù)創(chuàng )新之路。

(1)從抓機械技術(shù)創(chuàng )新開(kāi)始 美國地多人少，勞力不足，需要發(fā)展節約勞力的機械技術(shù)。當時(shí)，英國對美國人引進(jìn)技術(shù)戒備森嚴（英國為了防止技術(shù)外流，議會(huì )作出保密的決定：參觀(guān)不準記錄，技術(shù)工人不準出國。美國人只好靠記憶建成第一個(gè)紡織廠(chǎng)。此事成為技術(shù)保密史上有名的故事。），這迫使美國人依靠自己力量發(fā)展機械技術(shù)。

創(chuàng )新始于E．惠特尼(1765—1825)發(fā)明軋棉機。這個(gè)發(fā)明使清除棉籽效率提高了1000倍，從而使美國超過(guò)印度，成為世界最大棉花出口國。美國利用出口棉花的外匯購置技術(shù)和工業(yè)品，產(chǎn)生良性循環(huán)。此發(fā)明大大地鼓舞了美國人。當時(shí)美國總統寫(xiě)信給惠特尼：“你的發(fā)明很重要，我要買(mǎi)一臺這種機器”�，F在美國專(zhuān)利局大門(mén)上還刻著(zhù)：“專(zhuān)利制度(技術(shù)發(fā)明)注入興趣這個(gè)燃料、使天才之火燃燒起來(lái)�！�

(2)電力技術(shù)革命使美國后來(lái)者居上 大發(fā)明家愛(ài)迪生出現在美國不是偶然的。他的成長(cháng)過(guò)程，是技術(shù)教育與技術(shù)創(chuàng )新結合形成生產(chǎn)力的過(guò)程。愛(ài)迪生和法拉第一樣，·也是受《百科全書(shū)》電學(xué)知識的啟蒙教育走上發(fā)明之路的。

愛(ài)迪生的發(fā)明，在美國興起一場(chǎng)電力技術(shù)革命（“毛主席說(shuō)，蒸汽機的出現是一次技術(shù)革命，電力的出現是一次技術(shù)革命”。引自錢(qián)學(xué)森著(zhù)《迎接新的技術(shù)革命》，湖南科技出版社，1984年。）。美國電力技術(shù)革命對美國經(jīng)濟的影響如同德國化工技術(shù)革命對德國工業(yè)化的影響一樣重要。

電力技術(shù)革命起源于歐洲，完成在美國。1866年，維·西門(mén)子發(fā)明電機后曾給他在倫敦的弟弟寫(xiě)信：“電力技術(shù)很有發(fā)展前途，它將會(huì )開(kāi)創(chuàng )一個(gè)新紀元�！焙髞�(lái)事實(shí)證明了他的預見(jiàn)。繼西門(mén)子的電機之后，1876年貝爾(1847一l922)發(fā)明了電話(huà)，1879年愛(ài)迪生發(fā)明電燈，這三大發(fā)明照亮了人類(lèi)實(shí)現電氣化的道路。

1882年，愛(ài)迪生建成世界上第一個(gè)發(fā)電廠(chǎng)，發(fā)電能力為900馬力，供7200個(gè)燈泡使用，完成了電力工業(yè)技術(shù)體系。幾乎同時(shí)，在歐美紛紛成立許多專(zhuān)業(yè)電氣公司，實(shí)現電力技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。1889年，金融大亨摩爾根參加了愛(ài)迪生的電氣公司，使美國的電氣化步伐加快了。愛(ài)迪生的一生，是美國從落后農業(yè)國向工業(yè)國過(guò)渡、從全盤(pán)照搬歐洲技術(shù)到建立美國自己的技術(shù)體系的時(shí)代。愛(ài)迪生的奉獻使美國人驕傲，美國人稱(chēng)他為“發(fā)明大王”、“一代英雄”。

(3)新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化需要有個(gè)過(guò)程 1879年，愛(ài)迪生發(fā)明了電燈，但并未引起社會(huì )廣泛注意，因為輸電技術(shù)沒(méi)過(guò)關(guān)。直流輸電耗損大，發(fā)電容量與輸電距離有限。1888年，愛(ài)迪生的助手持斯拉(1856—1943)和威斯汀豪斯(1846—1914)分別制成交流電動(dòng)機和變壓器(由威斯汀豪斯公司經(jīng)辦)，與已經(jīng)發(fā)明的交流發(fā)電機相接，建成交流電傳輸系統。美國于1886年建成最早的交流發(fā)電廠(chǎng)并提供使用。

電力技術(shù)的成功，使美、歐、日紛紛把電力建設作為國家承建工程的重點(diǎn)。美、歐、日超大型電力系統、以電為中心的超大型

1.1.3電路理論的建立
電力裝置的設計或運行都要進(jìn)行計算，以了解設備上所需的電壓、電流，線(xiàn)路上各處信號的衰減、延遲、失真等現象。這些問(wèn)題有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是需要采用簡(jiǎn)捷的方法，獲得所需要的定量結果。允許有一些近似，而且也不必重新研究發(fā)生的物理過(guò)程和細節。
1826年，G.S.歐姆提出的歐姆定律就是一個(gè)典型的理論，其定律形式：e＝IR或U＝IR形式十分簡(jiǎn)單，所討論的問(wèn)題限于電流I及電動(dòng)勢e或電壓u，導體的作用只用一個(gè)參量R代表，就可以求出電流I，而不去討論電池或導體中發(fā)生的詳細物理過(guò)程。1832年J.亨利提出的電感系數L，也具有這樣的特點(diǎn)。他把線(xiàn)圈中發(fā)生的電磁感應的復雜過(guò)程，用一個(gè)參數L表示，即磁通Φ＝Li，所以感應電動(dòng)勢為： U=Lie2 /2

在1778年，A.伏打就提出電容C的概念，導體上儲存電荷Q＝CU，而不必從整個(gè)靜電場(chǎng)去計算，即使在充放電過(guò)程中，也可以由i＝dq/dt＝Cdu/dt去分析電流與電壓的關(guān)系。當然，RLC所代表的元件是理想的，各自反映了一種物理過(guò)程。但實(shí)際電氣元件的物理情況不難由RLC的適當組合去近似地表示出來(lái)，這種組合人們稱(chēng)之為“電路”。
電路是實(shí)際電氣器件的近似模型，反映了器件的主要性能。選定了等效的電路模型，進(jìn)一步的問(wèn)題就是如何才能夠計算電路中各處的電壓和電流了。這些關(guān)系是德國科學(xué)家基爾霍夫(Gustav Robert Kirch-hoff 1824～1887)1845年提提出的。他在深入地研究了G.S.歐姆等人的工作之后，提出了電路中兩條基本定律：
(1)電流定律－匯集到電路的一個(gè)節點(diǎn)上的各電流，其代數和必為零。
(2)電壓定律－沿著(zhù)電路中的一個(gè)閉合回路上，電動(dòng)勢的代數和必須等于電壓的代數和。
這是根據能量守恒原理得到的推論，因為各種電源的作用已經(jīng)由電動(dòng)勢代表，線(xiàn)圈上的電磁感應也只由其端上的電壓、電流表示為u＝Ldi/dt，元件外部?jì)H剩下電壓和電流了。根據這兩條定律，可以列出有關(guān)電壓和電流的方程，聯(lián)立求解就可以算出回路中的電壓和電流。
1847年，基爾霍夫繼續發(fā)表了一篇重要的論文，證明在復雜的電路網(wǎng)絡(luò )中，根據前面兩條定律所能列出的獨立方程的個(gè)數，恰好等于支路的個(gè)數。因此如果電路中各電源的電動(dòng)勢及各元件的參數已知，則列出的獨立方程能求解各支路電流。
按照實(shí)際器件建立電路模型，是重要的創(chuàng )造性的工作。英國W.湯姆遜就是這方面杰出的代表。1853年他采用RLC串聯(lián)的電路模型，分析了充有電荷的萊頓瓶放電過(guò)程，得出了過(guò)程中電流有往復振蕩和逐漸衰減的性質(zhì)，并計算出振蕩頻率與RLC參數的關(guān)系。他又在1855年采用電容與電阻的梯形電路，代表電纜上傳送信號的過(guò)程，得出了電報信號經(jīng)過(guò)長(cháng)距離傳送所產(chǎn)生的衰減、延遲、失真等現象。1857年G.R.基爾霍夫研究了架空線(xiàn)路與電纜的差異，認識到架空線(xiàn)上的自感系數不能忽略，從而得出了完整的傳輸線(xiàn)的電壓及電流方程式，人們稱(chēng)之為基爾霍夫方程。電路理論就這樣建立起來(lái)了。
電路理論至今仍然是我們進(jìn)行建筑供電設計的理論依據，沒(méi)有純熟的電路計算知識，在供電設計中會(huì )遇到相當大的困難。

1.1.4交流電的采用及理論的進(jìn)展
19世紀80年代初，電機在結構上已經(jīng)較為完備，進(jìn)一步改善的需要促進(jìn)了理論的研究。因為電源只有電池提供的直流電，當時(shí)大多數的電機仍然是直流的，供給電解、電鍍等用途的發(fā)電機也必須是直流的。根據電磁感應產(chǎn)生的交流電，要由電機上的換向器變?yōu)橹绷鞑拍軕�用�?
最早較大規模使用交流電，是1876年在電力照明中的應用。俄國H.雅布羅奇可夫為照明建立的發(fā)電廠(chǎng)，發(fā)送的就是交流電。1883年英國高拉德(L.Golard 1850～1888)和吉布斯(I.Dickson Gibbs)制成具有分接頭和幾個(gè)繞組的變壓器，用改變接線(xiàn)的方法變換所需的電壓，仍然用的是開(kāi)放式磁路。這種變壓器在英國倫敦博覽會(huì )上展出，每臺容量達到5kVA。1885年，匈牙利工程師麥克斯韋(MaxWeri1851～1934)研制出采用閉合式磁路的干式變壓器，效率更大為提高，并取得德國的專(zhuān)利。
交流電的另一個(gè)特點(diǎn)是由靜止的線(xiàn)圈可以產(chǎn)生旋轉的磁場(chǎng)。對后來(lái)的電機發(fā)生了重大的影響。意大利科學(xué)家費拉伊(GalileoFerrais1847～1897)1888年春在都靈科學(xué)院報告，他于1885年發(fā)現用不同相位的交流電通向幾個(gè)靜止的線(xiàn)圈，可以產(chǎn)生旋轉磁場(chǎng)。幾乎同時(shí)，美籍南斯拉夫裔工程師特斯拉(NicolaTeslal1856～1943)在美國也報道發(fā)現了旋轉磁場(chǎng)，并在1882年制成了沒(méi)有滑環(huán)的交流電動(dòng)機。
1888年秋，俄國年青的工程師多里沃－多布羅夫斯基(1862～1919)注意在電機的動(dòng)態(tài)制動(dòng)實(shí)驗中，如果將電動(dòng)機的電樞線(xiàn)圈短接，會(huì )產(chǎn)生很強的制動(dòng)作用。由此他很快體會(huì )到如果減少電樞上線(xiàn)圈的電阻，使感應電流增大，不是用來(lái)制動(dòng)，而是隨著(zhù)旋轉磁場(chǎng)旋轉，就可以提供一定的力矩。根據這種設想，他在鐵柱中穿過(guò)銅條，并在端部短接做為轉子，放在旋轉磁場(chǎng)中制成鼠籠式感應電動(dòng)機。
這種電動(dòng)機不需要向轉子引入勵磁電流，從而免除了滑動(dòng)觸環(huán)，構造簡(jiǎn)單堅固，成本低廉，運行平穩，直到現在仍被廣泛采用為動(dòng)力來(lái)源。他又將二相改為三相，使電機圓周上的空間可以充分利用。三相的交流電，各自的相位互差120電度，這樣的三個(gè)正弦式大小相等的電流相加，恰好等于零。換句話(huà)說(shuō)，供給三個(gè)線(xiàn)圈三相電流，不需要用六根導線(xiàn)，只要將線(xiàn)圈的另一端接到一起成為中點(diǎn)，這樣僅需要三根導線(xiàn)就可以了。1889年他制成了功率為100W的電動(dòng)機，1891年制成的電動(dòng)機達3.7kW。
多里沃－多布羅夫斯基還制成了三相變壓器。他提出幾種構造都是可行的，包括鐵芯為殼式、芯式、或日字形。
人們發(fā)現交流電機中能量損失的測量結果與計算結果相差很多。英國愛(ài)文(J.A.Ewing)指出這可能是由于磁滯損失未考慮在內的原因。德裔美國人司坦麥茲(Charles Proteus Steinmetz 1865～1923)給出了計算磁滯損失的經(jīng)驗公式，即損失正比于磁通密度B的1.6～2次方，按材料而采用不同的方式。這個(gè)公式很有效，一直應用到現在。
交流電的使用，促進(jìn)了交流電路理論的發(fā)展。交流電路與直流電路有很大差別，不僅電動(dòng)勢及電流是隨時(shí)間有正負交互的變化，而且電路中不僅有電阻的作用，還必須考慮電感和電容的影響。早在1847年，Y.X楞次就發(fā)現了線(xiàn)圈中通過(guò)交變電流時(shí)，它與電動(dòng)勢的變化相位上不一致。1877年，II.H.雅布羅奇可夫觀(guān)察到電容上交流電壓也與電流的相位不同。19世紀80年代J.C.麥克斯韋曾提出過(guò)電路中交流的全阻抗表示�？ㄆ�(KingsburgKapp1852～1922)在1887年推出了計算變壓器產(chǎn)生的感應電動(dòng)勢E平均值的公式：
E＝4.44wfΦ10-8
式中f為頻率，W為匝數，Φ為磁通量。根據這個(gè)式子可確定變壓器中磁通與磁化電流的關(guān)系。M.O.多里沃－多布羅夫斯基發(fā)展了卡普的理論。1891年他在法蘭克福電工學(xué)術(shù)會(huì )議上提出了關(guān)于交流電理論的報告：“磁通是決定于所加電壓的大小，而不是決定于磁阻。而磁阻的變化只影響磁化電流的大小。如果磁通的變化是正弦式的，則電動(dòng)勢或電壓也是正弦式的，但二者相位差90度�！彼�又將磁化電流分成兩個(gè)分量，即“有功分量”與“磁化分量”。他提出交流電的基本波形為正弦式，將線(xiàn)圈中電流分為兩個(gè)分量等都為后來(lái)所沿用。
交流電路計算方法中一個(gè)重要進(jìn)展，是C.P.司坦麥茲的復數符號法。他利用數學(xué)中的第莫威定理，用復數代表正弦量的大小和相位。在給定的頻率下，三角函數的運算就簡(jiǎn)化為復數的代數運算了。他又根據瑞士數學(xué)家阿根德(JeanRobert Argand1768～1813)在1806年所提出的用矢量表示復數，則又可以用平面上的矢量代表交流電的大小和相位，所以可稱(chēng)之為“相量”。相量概念因其直觀(guān)性易懂，成為分析交流電的有力工具。

1.1.5發(fā)電廠(chǎng)和電力傳輸
1.發(fā)展
早期的工業(yè)生產(chǎn)，除人力之外只有以畜力、風(fēng)力或水力作為動(dòng)力。蒸汽機的發(fā)明，解決了動(dòng)力來(lái)源的問(wèn)題，最終導致了產(chǎn)業(yè)革命，生產(chǎn)力得到了巨大發(fā)展。但由每個(gè)需要動(dòng)力的工廠(chǎng)必需安裝鍋爐、蒸汽機、笨重的皮帶輪軸傳動(dòng)裝置，還需要自己解決燃料來(lái)源及運輸等問(wèn)題，仍然很不方便。
電機的進(jìn)步和交流電的應用，改變了這種狀況。只要有人集中建造發(fā)電廠(chǎng)，或者利用水力，或者統一解決燃料問(wèn)題，再用導線(xiàn)就可以將電能送到各個(gè)工廠(chǎng)或千家萬(wàn)戶(hù)。對每個(gè)用戶(hù)來(lái)說(shuō)，只要具有電動(dòng)機，就成為動(dòng)力來(lái)源了。這就為工業(yè)的高速發(fā)展創(chuàng )造了良好的條件。電氣化的時(shí)代到來(lái)了。
1879年美國在舊金山建成實(shí)驗電廠(chǎng)向用戶(hù)出售電能。我國也在這一年于上海建成了一臺7.5kW電機的發(fā)電廠(chǎng)，主要是供照明用戶(hù)之用。英國霍爾本電廠(chǎng)、俄國彼德堡電廠(chǎng)也先后建成。
從發(fā)電廠(chǎng)向用戶(hù)輸送電能的問(wèn)題，早在1873年法國佛泰因(Epolit Fontine)在維也納國際博覽會(huì )上用燃氣發(fā)動(dòng)機帶動(dòng)發(fā)電機，輸電到1km以外處的電動(dòng)機成功地驅動(dòng)了一臺水泵。1874年，俄國的皮羅茨基(1845～1898)進(jìn)行了直流輸電的試驗，并申請了專(zhuān)利。1880年在俄國《電》雜志的創(chuàng )刊號上發(fā)表了Π.A.拉契諾夫的論文，文中提出：當傳輸的電能增加或距離加長(cháng)時(shí)必須升高電壓。1881年，這個(gè)雜志又發(fā)表了M.德普列(MercelDeprez1843～1918)長(cháng)距離的電力傳輸的論文，也提出了相同的結論。1882年他在法國建造了57公里的輸電線(xiàn)路，將密士巴赫水電站的電能輸送到巴黎展覽會(huì )現場(chǎng)。該系統傳輸功率為3kW，始端電壓為1413V，終端電壓為850V，所用導線(xiàn)為4.5mm2，線(xiàn)路損失為總能量的78％。
電力系統發(fā)展過(guò)程中出現過(guò)使用直流電還是交流電的爭論。爭論開(kāi)始于某些著(zhù)名的人，包括美國的T.A.愛(ài)迪生和英國的W.湯姆遜都是反對使用交流電的，理由是交流電不安全，當然這也是了解不夠的原故。隨著(zhù)電力傳輸的發(fā)展，交流電可以用變壓器很方便地提高或降低電壓，同時(shí)交流電機制造方便成本低廉，不會(huì )產(chǎn)生換向器故障等，這些優(yōu)點(diǎn)終于被多數人承認，爭論才逐漸平息了。
1888年，M.O.多里沃－多布羅夫斯基創(chuàng )立交流電的三相制，在1991年建成由法國勞奮水電站至德國法蘭克福的三相交流高電壓輸電線(xiàn)路。在始端采用了90/15200V的升壓變壓器，在終端建有兩座變電所將電壓降低，輸電效率已達到80％以上，經(jīng)濟效益比較顯著(zhù)，此后的交流輸電就大都采用三相制了。
英國商人于1882年在上海開(kāi)辦了上海電光公司，建發(fā)電廠(chǎng)功率為12kW。1888年兩廣總督張之洞批準華僑黃秉常在總督衙門(mén)近旁建成電廠(chǎng)，供給總督衙門(mén)及一些居民照明用電。美國在1882年僅有發(fā)電廠(chǎng)3座，至1902年電廠(chǎng)已達3621座，發(fā)展十分迅速。歐洲各國興建電廠(chǎng)數目也迅速增加，電力工業(yè)已經(jīng)成為重要的產(chǎn)業(yè)部門(mén)了。

2.斷路器
隨著(zhù)發(fā)電廠(chǎng)的建立，需要有通、斷大電流且耐受高壓的斷路器設備。20年代最簡(jiǎn)單的斷路器是金屬棒與盛有水銀的容器。接通時(shí)就是將金屬棒插入水銀中，斷開(kāi)時(shí)將棒提起。這種開(kāi)關(guān)比較笨重，價(jià)錢(qián)也很貴，使用時(shí)要操動(dòng)幾次才能保證接觸良好。這迫使人們尋求更好的辦法。
除了在接通后開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)要接觸良好之外，隨著(zhù)功率和電流的增大，斷路器斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生的火花就成為電弧了。電弧的高溫可以使觸點(diǎn)燒環(huán)，甚至熔化，造成傷人或火災。因此必須設法使電弧及早熄滅，使電路的分斷成功。
1893年，在美國芝加哥的世界博覽會(huì )上，M.O.多里沃－多布羅夫斯基展出了他設計的斷路器，這個(gè)斷路器還有過(guò)載時(shí)自動(dòng)切斷保護發(fā)電機的作用�？蓜�(dòng)的觸頭為厚的刀形銅片，片上有一根彈簧拉伸，同時(shí)有一個(gè)橫擔將銅刀鎖住。這一過(guò)程由一個(gè)電磁鐵控制，運行電流通過(guò)電磁鐵的線(xiàn)圈，當電流超過(guò)了預先調定的限度時(shí)，電磁鐵吸動(dòng)將鎖釋放，銅刀就被彈簧的力量拉出，使電路斷開(kāi)，對發(fā)電機起保護作用。電弧在空氣中運動(dòng)而自然熄滅。自然熄弧的空氣斷路器，當時(shí)能承受的的電壓約為15kV，電流不超過(guò)300A。1897年，英國工程師布朗(Charles Eugene Lancelot Brown 1863～1924)取得羊角形觸頭的斷路器專(zhuān)利。羊角形放電間隙原來(lái)是用作架空線(xiàn)防雷之用，電弧產(chǎn)生后沿角形導體向上運動(dòng)，使距離逐漸拉長(cháng)而熄滅。
1895年，英國費朗梯(Shebas-tianZianideFerranti1864～1930年)取得油斷路器專(zhuān)利，安裝于迪波福特電站。油斷路器是當觸頭分開(kāi)時(shí)，使一個(gè)觸頭迅速浸入充滿(mǎn)油的筒體內，以油隔斷電弧通路使之熄滅。初想起來(lái)，油是易燃物，電弧又有高溫，用油滅弧似乎是異想天開(kāi)。但實(shí)際上只要觸頭動(dòng)作足夠快，不等到熱量聚累，筒內缺少助燃的空氣，油又是絕緣物，所以反而起了滅弧作用。

3.電力傳輸
電力傳輸的技術(shù)發(fā)展，表現在電壓等級的不斷提高。1906年發(fā)明了懸垂式絕緣子，它比針式絕緣子耐受的電壓可以提高很多倍，而且機械強度也大為增加，可以承擔更粗重的導線(xiàn)。分裂導線(xiàn)的發(fā)明使高壓導線(xiàn)上的電暈損失減少。高壓斷路器亦出現多種類(lèi)型，特別是滅弧技術(shù)不斷改進(jìn)。由自然熄弧發(fā)展為磁吹、油吹、高壓空氣吹弧等方法增強了斷路器的分斷能力。人們又研制了六氟化硫氣體密封式高壓電器及輸電管道。這些技術(shù)使高電壓及超高電壓的大功率遠程輸電線(xiàn)路成為可能。
我國在70年代建成了西北的330kV線(xiàn)路，80年代又建成了東北、華中、華北的500kV輸電線(xiàn)，并且還在迅猛發(fā)展之中。1908年美國開(kāi)始出現110kV輸電線(xiàn)路，到1922年又建成150kV線(xiàn)路。1923年再將輸電電壓提高到220kV。這以后歐洲許多國家也都建成220kV線(xiàn)路。20世紀30年代之后，輸電電壓再次提高。1936年美國建成287kW輸電線(xiàn)。1959年蘇聯(lián)建成500kV輸電線(xiàn)。

4.電力系統
隨著(zhù)電能的應用日益廣泛，電力的需求不斷增長(cháng)形成了電力系統。因為電能供應有一個(gè)特點(diǎn)：發(fā)電機發(fā)出的電能必須與消耗的電能相等。人們目前還不能在工業(yè)規模上對大量電能進(jìn)行儲存。然而用戶(hù)的用電卻隨著(zhù)季節、日月、晝夜而不同。高峰時(shí)的負荷與平均數相差很大。因此，早期的那種單臺發(fā)電機的供電方式就無(wú)法適應了，大發(fā)電機成本太高，輕載運行時(shí)效率又太低，供電的安全也差，因雷電、設備故障、開(kāi)關(guān)操作所引起的過(guò)電壓是不可能完全避免的。為此，通常采用多臺機組，多個(gè)發(fā)電站，包括水力及火力電廠(chǎng)，用輸電線(xiàn)聯(lián)結成網(wǎng)，負荷上能互相支援，故障中有多路供電，形成了由眾多發(fā)電站、輸電線(xiàn)、變電所、配電網(wǎng)及廣大用戶(hù)組成的電力系統，使電能的供應上更為經(jīng)濟高效，安全可靠。
電力系統中為了減小事故造成的損失，保護人身及設備的安全，必須有保護的設施。最早的保護設備只是簡(jiǎn)單的熔斷器、避雷器、斷路器等。隨著(zhù)機組的加大和電壓等級的提高，陸續研制出各種繼電器及量測設備組成保護電路，“繼電保護”已經(jīng)發(fā)展成為電廠(chǎng)中的一種專(zhuān)門(mén)技術(shù)了。除了事故處理之外，系統的正常運行中，仍然需要進(jìn)行一些調度工作，使系統的總體效率提高。這些方面已經(jīng)進(jìn)行了很多研究：例如電能的潮流分布、短路電流的計算、靜態(tài)及動(dòng)態(tài)穩定性判定、過(guò)電壓分析等，又如勵磁調節技術(shù)、無(wú)功功率的補償、水電火電的配合、抽水蓄能方法、調峰技術(shù)等等，積累了很多經(jīng)驗。但是，因為電力系統中牽涉的環(huán)節太多，出現的情況千變萬(wàn)化，直到現在人們的技術(shù)水平還不能完全適應需要，包括歐美工業(yè)很先進(jìn)的國家，也一再出現電力系統失控，造成大面積停電。每次故障的損失常以多少億元計算。對電力系統穩定性的研究正在進(jìn)一步發(fā)展中。

當今世界電氣化、自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展十分迅速，中國電力事業(yè)的發(fā)展更是舉世矚目。目前已有核電站兩座，1991年12月并網(wǎng)發(fā)電，1992年7月進(jìn)入高功率試運行的秦山300MW核電站，1993年8月31日21點(diǎn)26分大亞灣核電站一號機組450MW并網(wǎng)發(fā)電成功(大亞灣共900MW)。核能發(fā)電是一種新型能源，它不僅能量大，而且資源豐富，根據已經(jīng)勘探到的鈾礦和釷礦資源，按蘊藏量的能量計算，相當于地殼中有機燃料能量的20倍。
到1992年底，全世界就已經(jīng)有核電站424座，凈發(fā)電容量350，000MW，占全世界總發(fā)電量的20％。其中美國核發(fā)電最多，有100，000MW；法國53，000MW，占全國發(fā)電量的70％。

第五篇信息篇
26有線(xiàn)通信系統
有線(xiàn)通信系統和無(wú)線(xiàn)通信系統是進(jìn)行電子通信的兩種手段，它們都是利用電子技術(shù)來(lái)傳送語(yǔ)言、文字、圖象或其他信息的各種通信方式總體。電子通信的具體任務(wù)應該是使任何兩地的用戶(hù)，不受距離的限制，能夠進(jìn)行良好的信息傳遞。為了能夠完成這個(gè)任務(wù)，要求有相應的通信網(wǎng)絡(luò )。任何建筑內的電話(huà)都能通過(guò)市話(huà)中繼線(xiàn)又可以連接全國乃至全世界的電話(huà)網(wǎng)絡(luò )。
我國信息產(chǎn)業(yè)部(原郵電部)是通信業(yè)務(wù)的主管部門(mén)，各類(lèi)建筑內的通信設施，在技術(shù)上應接收其領(lǐng)導，施工方面也要接收它的監督。信息產(chǎn)業(yè)部所頒布的有關(guān)設計規范和技術(shù)標準是我們從事建筑供電設計的依據之一。

26.1通信系統概述
26.1.1電報的發(fā)明
通信是人們交際的要求，隨著(zhù)商品經(jīng)濟的發(fā)展，這種要求越來(lái)越迫切了。在18世紀中期就有人嘗試用電進(jìn)行通信。1753年摩立遜(Morrison)和1774年勒沙格(Lesage)都曾有多根導線(xiàn)在一端用靜電起電機供電，使另一端吸動(dòng)紙片或出現火花以傳遞信息。不過(guò)傳送的距離太短了。當伏打電堆發(fā)明以后，西班牙工程師薩爾瓦(DonFransiscoSalva1751～1828)又嘗試用導線(xiàn)傳送電流到另一端使水分解，以氣泡的有無(wú)為信號。1809年德國索莫林(ThomasSommering1755～1830)進(jìn)行了類(lèi)似的實(shí)驗，仍需用20多條導線(xiàn)，而且速度太慢。在奧斯特發(fā)現電流生磁之后，安培首先提出可以利用電流使磁針擺動(dòng)以傳遞信息。1829年俄國希林格(1786～1837)制成用磁針顯示的電報機，用6根線(xiàn)傳送信號，一根線(xiàn)傳送開(kāi)始時(shí)的呼叫，還有一根供電流返回的公共導線(xiàn)。6個(gè)磁針指示的組合表達不同的信息。
在這一段時(shí)間內，有不少著(zhù)名的科學(xué)家也都研究過(guò)電報通信。例如德國的大數學(xué)家C.F.高斯，物理學(xué)家韋伯(Wilhelm Eduard Weber1840～1891)(他的名字命名為磁通單位)，法國的布列奎(Fransis Cleman Brequet 1804～1883)等人，但是他們的電報機都難于滿(mǎn)足實(shí)用的要求。
最早實(shí)用的電報機是1837年英國的科克(William Cooke 1806～1879)和惠司通(Charles Wheat stone 1802～1877)制成的雙針電報機，并實(shí)際應用在利物浦的鐵路線(xiàn)上為火車(chē)的運行服務(wù)。俄國的雅可比(1801～1874)發(fā)明了電磁式電報記錄儀，改變由人直接觀(guān)察磁針擺動(dòng)的接收方式，增加了收報的可靠性。但這些電報機有一個(gè)共同的致命弱點(diǎn)：都只能傳送電流的“有”或“無(wú)”兩個(gè)信息，如果用多根導線(xiàn)不僅太復雜了，而且線(xiàn)路的成本也太高，難于應用。
莫爾斯(SamuelFinleyBreeseMorse)對電報通信的貢獻，莫爾斯原來(lái)是一個(gè)畫(huà)家。在從法國到紐約的旅途中，在郵船“薩麗”號上，他聽(tīng)了一位醫生向旅伴們介紹奧斯特電流生磁和安培關(guān)于電報的設想的講演，發(fā)生了很大興趣，下決心研究電報。下船時(shí)，他對船長(cháng)說(shuō)：“先生，不久你就可以見(jiàn)到神奇的‘電報’啦，請記住，它是在您的‘薩麗’號上發(fā)明的！”
事情遠不如想象的那樣簡(jiǎn)單，畫(huà)家必須對電學(xué)從頭學(xué)起，他刻苦自學(xué)，還逐一分析了已有電報機的優(yōu)缺點(diǎn)。三年過(guò)去了，還一無(wú)所成。積蓄用完了，只能還從事繪畫(huà)維持生活，用業(yè)余時(shí)間研究電報。他終于抓住了關(guān)鍵所在，即怎樣才能夠傳送復雜信息的問(wèn)題。
他考慮到有電流是一種符號，有電流的時(shí)間長(cháng)一些是另一種符號，沒(méi)有電流也是一種符號，把它們組合起來(lái)，可以構成數字和字母，復雜的內容就能夠通過(guò)導線(xiàn)傳送了。他規定了點(diǎn)劃組合所代表的字母，這就是著(zhù)名的莫爾斯電碼，直到現在人們還在使用。在1837年，收、發(fā)電碼的電報機終于誕生了。
莫爾斯申請了專(zhuān)利，并為理想將要實(shí)現而高興。他帶著(zhù)電報機四處奔走，企圖說(shuō)服企業(yè)家進(jìn)行投資，而得到的回答不是冷淡就是譏笑。他的機器確實(shí)也比較粗糙，傳遞信息的距離不過(guò)十幾米遠。不過(guò)這些沒(méi)有使他喪失信心。他忍饑挨餓不斷改進(jìn)自己的機器。這時(shí)有一個(gè)青年機械師蓋爾自愿做他的助手，他們反復試驗，通過(guò)增加電池組、加大電磁鐵的線(xiàn)匝，使通信距離逐漸增大。他們完成最后的試驗時(shí)，已經(jīng)是第一臺機器誕生四年之后了。
他帶著(zhù)改進(jìn)后的電報機，離開(kāi)紐約去年盛頓，說(shuō)服了幾位議員向國會(huì )提出一個(gè)議案：撥款3萬(wàn)美元在華盛頓與巴爾的摩64km之間建立一條實(shí)驗性電報線(xiàn)路。不料國會(huì )經(jīng)過(guò)激烈辯論，議案沒(méi)有通過(guò)。莫爾斯傷心地回到紐約時(shí)，口袋里只剩下幾十美分了。此后一年里他貧病交加，實(shí)驗中斷了，重新拿起畫(huà)筆但筆墨生疏，作品也賣(mài)不出去，看來(lái)他處于絕境之中。
通信技術(shù)的進(jìn)步是生產(chǎn)發(fā)展中的社會(huì )需要。一天，他突然收到參議院的通知，國會(huì )重新討論了修建電報線(xiàn)路的撥款提案，終于獲得通過(guò)。1844年，世界上第一條商用電報線(xiàn)路建成并正式通報了。
莫爾斯的電碼和電報機，以其實(shí)用性陸續地被歐洲各國采用，各地的電報線(xiàn)路也不斷增加和擴建。1850年建成連接英國和法國的多弗爾海峽的海底電纜，1852年倫敦和巴黎間實(shí)現直接通報。1855年建成地中海到黑海的海底電纜，完成了英、法、意直到土耳其的電報通信線(xiàn)路