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1 电气工程与高等教育 1

1.1 电气工程学科 1

1.1.1 术语简介 1

1.1.2 电气工程学科及其涵盖的内容 2

1.1.3 电气工程学科的发展趋势 3

1.2 电气工程学科在我国高等教育中的地位 4

1.2.1 电气工程学科的地位 4

1.2.2 近年来我国电气工程高等教育的改革 5

1.3 电气工程与自动化专业本科培养方案 6

1.3.1 社会对高级工程技术人才的素质要求 6

1.3.2 电气工程与自动化专业范围 8

1.3.3 电气工程与自动化专业人才培养目标 8

1.4 大学的教学 9

1.4.1 大学教学任务 9

1.4.2 大学教学特点 10

1.5 大学的学习 12

1.5.1 学习过程 12

1.5.2 影响学习的因素 13

1.5.3 大学生的学习方法 14

思考题 15

2 电磁学理论的建立和通信技术的进步 16

2.1 人类对电磁现象的早期研究 16

2.1.1 人类对电磁现象的早期观察 16

2.1.2 人类对电磁现象的早期实验研究 17

2.2 电流磁效应的研究 20

2.2.1 奥斯特发现电流的磁效应 20

2.2.2 安培奠定电动力学的基础 20

2.2.3 欧姆定律的发现 21

2.2.4 高斯对地磁的研究 22

2.3 电磁感应的发现 22

2.3.1 法拉第发现电磁感应 22

2.3.2 亨利、楞次对电磁感应的研究 24

2.4 电磁场理论的建立 25

2.4.1 麦克斯韦建立电磁场理论 25

2.4.2 赫兹发现电磁波 26

2.5 通信技术的进步 27

2.5.1 有线电报的发明 27

2.5.2 有线电话的发明 29

2.5.3 无线通信的发明 31

思考题 32

3 电气工程技术与理论的发展 33

3.1 电工技术的初期发展 33

3.1.1 人类近代的技术革命 33

3.1.2 电工技术的初期发展历程 34

3.2 电工理论的建立 37

3.2.1 电路理论的建立 38

3.2.2 电网络理论的建立 42

3.2.3 电磁场理论的建立 43

3.3 电与新技术革命 44

3.3.1 新理论的创立 44

3.3.2 电子计算机技术 46

3.3.3 自动控制技术 49

3.3.4 能源新技术 50

3.3.5 航空航天技术 51

3.3.6 电子信息技术 53

3.3.7 新材料技术 54

3.4 新理论、新材料对电工技术的影响 55

3.4.1 20世纪下半叶对电工技术有影响的研究成果 55

3.4.2 21世纪上半叶电工技术发展趋势 56

思考题 58

4 电能利用与发电类型 59

4.1 电能利用 59

4.1.1 能源的分类 59

4.1.2 电能的利用及产生方式 60

4.1.3 电能利用的发展历程 62

4.2 现有的发电类型 63

4.2.1 火力发电 63

4.2.2 水力发电 65

4.2.3 核能发电 67

4.3 新型发电方式 69

4.3.1 太阳能发电 70

4.3.2 潮汐能发电 76

4.3.3 风力发电 77

4.3.4 地热发电 81

4.3.5 燃料电池发电 83

4.3.6 生物质能发电 85

4.3.7 核聚变——人类未来的能源之星 88

4.4 发电、供电和用电的基本设备 90

4.4.1 发电机 91

4.4.2 变压器 98

4.4.3 电动机 109

思考题 111

5 电力工业的发展与特点 112

5.1 电力工业发展概况 112

5.1.1 发电厂 112

5.1.2 断路器 113

5.1.3 电力传输 114

5.1.4 电力系统继电保护 114

5.1.5 电力网络 114

5.2 中国电力工业的发展 115

5.2.1 中国电力工业发展史 115

5.2.2 国内外电力工业比较 117

5.2.3 中国电力工业发展方针 117

5.3 电力工业的特点 119

5.3.1 社会对电力生产、供给的要求 119

5.3.2 电力工业的三个特点 120

5.3.3 电力生产的特征 121

5.4 电力工业在国民经济发展中的地位 123

5.4.1 电力工业在国民经济中的地位 123

5.4.2 技术装备水平不断提高 123

5.4.3 电源结构和资源分布不平衡，电能局部地区供应不足 124

5.4.4 中国电力体制改革 124

思考题 126

6 电力系统简介 127

6.1 电力系统及其组成 127

6.1.1 电力系统 127

6.1.2 电力系统构成与运行 128

6.1.3 电力系统调度 129

6.1.4 电力系统规划 129

6.1.5 电力系统研究与开发 129

6.2 发电厂 129

6.2.1 火力发电 130

6.2.2 水力发电 131

6.2.3 核能发电 131

6.3 变电站 133

6.3.1 变电站作用 133

6.3.2 配电 134

思考题 135

7 高电压与绝缘技术 136

7.1 高电压与绝缘技术的产生和发展 136

7.2 高电压与绝缘技术的基本任务及特点 141

7.3 高电压与绝缘技术的理论基础及主要研究内容 142

7.3.1 高电压与绝缘技术的理论基础 142

7.3.2 高电压与绝缘技术的主要研究内容 142

7.4 我国高等学校的高电压与绝缘技术专业 150

7.5 高电压新技术及其在其他领域中的应用 150

7.5.1 高功率脉冲技术 150

7.5.2 等离子体 151

7.5.3 线爆技术 152

7.5.4 液电效应 152

思考题 152

8 电力电子与电力传动技术 153

8.1 电力电子技术 153

8.1.1 电力电子技术的核心技术 156

8.1.2 电力电子技术学科的产生与发展 159

8.1.3 电力电子技术的主要应用 163

8.1.4 电力电子技术在现代工业中重要地位 170

8.1.5 电力电子技术的发展与特点 171

8.2 电气传动技术 174

8.2.1 电气传动技术的分类与特点 175

8.2.2 电气传动技术的发展历程 177

思考题 179

9 电力通信技术 180

9.1 通信系统的组成 180

9.2 通信技术的发展 181

9.2.1 电话的发展 182

9.2.2 微波通信的发展 184

9.2.3 移动通信的发展 185

9.2.4 光纤通信的发展 187

9.2.5 卫星通信的发展 189

9.3 通信领域的新技术 191

9.3.1 蓝牙技术 191

9.3.2 纳米技术 192

9.3.3 紫外光通信系统的研究 194

9.3.4 同温层通信系统 194

9.4 电力通信网 196

9.4.1 电力通信网的定义及价值 196

9.4.2 电力通信的几种主要方式 198

9.4.3 电力通信网的特点 202

9.5 我国电力通信的现状 204

9.6 电力通信面临的机遇与挑战 205

9.6.1 我国电力通信系统的发展趋势 205

9.6.2 我国电力通信的发展目标和战略布局 209

9.6.3 国外电力通信系统的发展趋势 211

思考题 211

10 自动化 212

10.1 自动化概念和应用 212

10.2 自动化和控制技术发展历史简介 216

10.2.1 自动装置的出现和应用时期 216

10.2.2 自动化技术形成时期 217

10.2.3 局部自动化时期 219

10.2.4 综合自动化时期 220

10.3 自动控制系统的组成和类型 222

10.4 自动化的现状与未来 224

10.4.1 机械制造自动化 225

10.4.2 工业过程自动化 228

10.4.3 机器人技术 229

10.4.4 飞行器的智能控制 231

10.5 自动化类专业介绍 232

思考题 234

11 建筑电气与智能楼宇 235

11.1 建筑电气概述 235

11.2 建筑电气技术的产生、特点和发展趋势 236

11.3 智能楼宇的定义和基本功能 238

11.4 智能楼宇系统组成 240

11.4.1 楼宇自动化系统 241

11.4.2 通信自动化系统 242

11.4.3 办公自动化系统 242

11.4.4 综合布线系统 242

11.5 智能楼宇的现状与未来 243

思考题 245

参考文献 246