Opori-osveshenia.ru

Опоры освещения
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электрика и электроника отличие

Электротехника

Электроте́хника — область техники, связанная с получением, распределением, преобразованием и использованием электрической энергии, а также c разработкой, эксплуатацией и оптимизацией электронных компонентов, электронных схем и устройств, оборудования и технических систем [1] . Под электротехникой также понимают техническую науку, которая изучает применение электрических и магнитных явлений для практического использования [2] [3] [4] . Электротехника выделилась в самостоятельную науку из физики в конце XIX века. В настоящее время электротехника как наука включает в себя следующие научные специальности: электромеханика, ТОЭ, светотехника, силовая электроника. Кроме того, к отраслям электротехники часто относят энергетику [2] , хотя легитимная классификация [5] рассматривает энергетику как отдельную техническую науку. Основное отличие электротехники от слаботочной электроники заключается в том, что электротехника изучает проблемы, связанные с силовыми крупногабаритными электронными компонентами: линии электропередачи, электрические приводы, в то время как в электронике основными компонентами являются компьютеры и другие устройства на базе интегральных схем, а также сами интегральные схемы [6] . В другом смысле, в электротехнике основной задачей является передача электрической энергии, а в слаботочной электронике — информации.

Содержание

История [ править | править код ]

Основы для развития электротехники заложили обширные экспериментальные исследования и создание теорий электричества и магнетизма. Широкое практическое применение электричества стало возможно только в XIX веке с появлением вольтова столба, что позволило как найти приложение открытым законам, так и углубить исследования. В этот период вся электротехника базировалась на постоянном токе.

В конце XIX века, с преодолением проблемы передачи электроэнергии на большие расстояния за счёт использования переменного тока и созданием трёхфазного электродвигателя, электричество повсеместно внедряется в промышленность, а электротехника приобретает современный вид, включающий множество разделов, и оказывает влияние на смежные отрасли науки и техники [4] .

Разделы [ править | править код ]

Электричество является своеобразной «разменной монетой» в области преобразования и использования энергии. Электричество возможно получить множеством различных способов: механическим (мускульные, гидро-, ветро-, паро-, ДВС-генераторы и т.д, трибоэлектризация [ неизвестный термин ] , пьезоэлектричество, эффект Виллари, опыт Мандельштама-Папалекси [ что? ] ), тепловым (термопары, РИТЭГи), химическим (гальванические батареи, аккумуляторы, топливные элементы, МГД-генераторы), световым (фотогальванические элементы, наноантенны), биологическим (миоэлектричество, электрический скат, электрический угорь), звуковым (микрофоны), индукционным (антенны, ректенны), эффект Дорна. В то же время можно реализовывать обратные процессы — преобразование электричества в механическое усилие (электродвигатели, электромагниты, магнитострикция, МГД-насосы, опыты Гальвани, электромиостимуляция), тепло (ТЭНы, индукционный нагрев, искровой поджиг, элементы Пельтье), световое, УФ- и ИК-излучение (лампы накаливания, светодиоды, электронно-лучевые трубки), химические процессы (электрохимия, плазмотроны, гальваностегия, гальванопластика), звуковые волны (динамические головки, пьезоизлучатели), элекромагнитное излучение (антенны, магнетроны, лампы бегущей волны), электрофорез. Этими же методами возможно фиксировать различные параметры промышленных, бытовых и научных приборов. Таким образом, используя одно физическое явление, можно удовлетворить огромное множество потребностей человека. Именно это обеспечило широчайшее применение электричества в современном быту, промышленности и научных исследованиях.

Читайте так же:
Резьба на полипропиленовых трубах

Электротехника имеет множество разделов, основные из которых описаны ниже. Хотя каждый инженер работает в своей области, многие из них имеют дело с комбинацией из нескольких наук.

Электроэнергетика [ править | править код ]

Электроэнергетика — наука о выработке, передаче и потреблении электроэнергии, а также о разработке устройств для этих целей. К таким устройствам относят: трансформаторы, электрические генераторы, ТЭНы, электродвигатели, контакторы, низковольтную аппаратуру и электронику для управления силовыми приводами. Многие государства мира имеют электрическую сеть, называемую электроэнергетической системой, которая соединяет множество генераторов с потребителями энергии. Потребители получают энергию из сети, не тратя ресурсы на выработку своей собственной энергии. Энергетики работают как над проектированием и обслуживанием сети, так и над энергетическими системами, присоединёнными к сети. Такие системы называются внутрисетевыми и могут как поставлять энергию в сеть, так и потреблять её. Энергетики работают также и над системами, не присоединёнными к сети, называемыми внесетевыми, которые в некоторых случаях являются более предпочтительными, чем внутрисетевые системы. Имеется перспектива создания энергетических систем, контролируемых со спутника, имеющих обратную связь в реальном времени, что позволит избежать скачков напряжения и предотвратить нарушения энергоснабжения.

Электромеханика [ править | править код ]

Электромеханика рассматривает общие принципы электромеханического преобразования электрической энергии и их практическое применение для проектирования и эксплуатации электрических машин. Предметами изучения электромеханики являются: преобразование электрической энергии в механическую и наоборот, электрические машины, электромеханические комплексы и системы. Цель электромеханики — управление режимами работы и регулирование параметров обратимого преобразования электрической энергии в механическую. К основным направлениям электромеханики относятся: общая теория электромеханического преобразования энергии; проектирование электрических машин; анализ переходных процессов в электрических машинах.

Системы автоматического управления [ править | править код ]

Задачами автоматических систем управления (и автоматизации в целом) является моделирование различных динамических систем и разработка систем управления, которые заставляют работать динамические системы нужным образом. Для создания таких устройств могут использоваться электрические схемы, процессоры цифровой обработки сигналов, микроконтроллеры и программируемые логические контроллеры. Системы управления имеют широкую область применения от систем, встраиваемых в энергетические установки (например, на коммерческих авиалайнерах), автоматов постоянной скорости (имеющихся во множестве современных автомобилей) и ЧПУ в станках до систем управления на базе промышленных ПК в автоматизации промышленного производства.

Читайте так же:
Чем проделать отверстие в бетонной стене

Инженеры часто используют обратную связь при проектировании систем управления. Например, в автомобиле с автоматом постоянной скорости скорость транспортного средства постоянно отслеживается, и данные передаются системе, которая соответственно регулирует выходную мощность двигателя. Если имеется стандартная система обратной связи, можно использовать теорию управления для определения того, как система должна реагировать на поступающую информацию.

Электросам.Ру

Электрика и электрооборудование, электротехника и электроника — информация!

Стартеры для ламп. Устройство и работа. Замена и как выбрать

Стартеры для ламп. Устройство и работа. Замена и как выбрать

Стартеры для ламп являются частью пускорегулирующей аппаратуры, которая служит для зажигания люминесцентных ламп при подключении к сети 220В с частотой… Читать далее

3D принтеры. Виды и работа. Применение и технологии. Как выбрать

3D принтеры. Виды и работа. Применение и технологии. Как выбрать

3D принтеры – это станки с числовым программным управлением, предназначенные для послойной печати объемных деталей. Создание объекта осуществляется по виртуальной… Читать далее

Плазменные лампы. Виды и устройство. Работа и применение

Плазменные лампы. Виды и устройство. Работа и применение

Понятие плазменные лампы сочетает в себе два типа устройств, которые имеют схожий принцип работы, но совершенно отличаются по предназначению. Первая… Читать далее

Акселерометр. Виды и типы. Работа и применение. Особенности

Акселерометр. Виды и типы. Работа и применение. Особенности

Акселерометр – это измерительный прибор позволяющий определить проекцию кажущегося ускорения. В простейшем исполнении он представляет собой грузик, закрепленный на упругом… Читать далее

Плавкие вставки. Как выбрать и расчет тока. Работа и применение

Плавкие вставки. Как выбрать и расчет тока. Работа и применение

Плавкие вставки – электротехнические элементы для защиты аппаратуры от короткого замыкания и перенапряжения посредством отключения электроэнергии при превышении предельных значений… Читать далее

Абсолютно черное тело (АЧТ). Виды и значение. Применение

Абсолютно черное тело (АЧТ). Виды и значение. Применение

Абсолютно черное тело (АЧТ) – это понятие, относящееся к теории теплового излучения. Оно обозначает тело, имеющее свойство полностью поглощать любое… Читать далее

Плазма. Свойства и получение. Применение и отличие. Особенности

Плазма. Свойства и получение. Применение и отличие. Особенности

Плазма – это ионизированный газ, содержащий электроны, а так же положительно и отрицательно заряженные ионы. Она является одним из четырех… Читать далее

Звукоизоляционный материал. Виды и применение. Особенности

Звукоизоляционный материал. Виды и применение. Особенности

Звукоизоляционный материал широко используется для предотвращения распространения шума. При сравнительно небольшой толщине, он способен обеспечить уменьшение громкости намного эффективнее, чем… Читать далее

Читайте так же:
Прокладка карбюратора для бензопилы

Чем отличается электротехника от электроники

Говоря об электротехнике, мы чаще всего подразумеваем генерацию, преобразование, передачу или использование электрической энергии. При этом имеем ввиду традиционные устройства, применяемые для решения названных задач. Данный раздел техники связан не только с эксплуатацией, но и с разработкой, и с совершенствованием оборудования, с оптимизацией его частей, схем, а также электронных компонентов.

Чем отличается электротехника от электроники

По большому счету электротехника — это целая наука, изучающая, и в конце концов открывающая возможности для практического внедрения электромагнитных явлений в разнообразные процессы.

Более чем сто лет назад электротехника выделилась из физики в довольно обширную самостоятельную науку, а на сегодняшний день уже сама электротехника может быть условно разделена на пять частей:

теоретическая электротехника (ТОЭ).

При этом справедливости ради стоит заметить, что электроэнергетика сама давно является отдельной наукой.

В отличие от слаботочной (не силовой) электроники, для компонентов которой характерны малые габариты, электротехника охватывает сравнительно крупные объекты, такие как: электроприводы, ЛЭП, электростанции, трансформаторные подстанции и т. д.

Электроника же оперирует интегральными микросхемами и прочими радиоэлектронными компонентами, где более значительное внимание уделяется не электроэнергии как таковой, а информации и непосредственно алгоритмам взаимодействия тех или иных устройств, схем, потребителей, — с электроэнергией, с сигналами, с электрическими и магнитными полями. Компьютеры в данном контексте тоже относятся к электронике.

Практическая электроника

Важной вехой для становления современной электротехники явилось широкое внедрение в начале 20 века трехфазных электродвигателей и многофазных систем передачи электроэнергии на переменном токе.

Сегодня, когда минуло более двухсот лет со дня создания вольтова столба, мы знаем многие законы электромагнетизма, и используем не только постоянный и низкочастотный переменный ток, но и переменный высокочастотный, и пульсирующий токи, благодаря чему открыты и реализуются широчайшие возможности для передачи не только электроэнергии, но и информации на значительные расстояния без проводов даже в космических масштабах.

Теперь электротехника с электроникой неизбежно плотно переплетаются практически всюду, хотя и принято считать, что электротехника и электроника вещи совершенно разного масштаба.

Сама по себе электроника, как отдельная наука, изучает взаимодействие заряженных частиц, в частности электронов, с электромагнитными полями. Например ток в проводе — это движение электронов под действием электрического поля. В электротехнике редко углубляются в такие детали.

А между тем именно электроника позволяет создавать точные электронные преобразователи электроэнергии, устройства передачи, приема, хранения и обработки информации, аппаратуру различного назначения для многих современных отраслей.

Читайте так же:
Рейтинг бытовых шуруповертов аккумуляторных

Именно благодаря электронике изначально зародились модуляция и демодуляция в радиотехнике, и вообще если бы не электроника, то не было бы ни радио, ни телерадиовещания, ни интернета. Элементная база электроники зарождалась на электронных лампах, и здесь вряд ли бы хватило одной электротехники.

Цифровая электроника

Полупроводниковая (твердотельная) микроэлектроника, зародившаяся во второй половине 20 века, стала точкой резкого прорыва в становлении компьютерных систем, основанных на микросхемах, наконец появление в начале 70-х микропроцессора положило старт развитию компьютеров по закону Мура, гласящему, что количество транзисторов, размещаемых на кристалле интегральной схемы, удваивается каждые 24 месяца.

Сегодня именно благодаря твердотельной электронике существует и развивается сотовая связь, создаются различные беспроводные устройства, GPS-навигаторы, планшеты и т. д. И сама полупроводниковая микроэлектроника теперь полностью включает в себя: радиоэлектронику, бытовую электронику, электронику энергетики, оптоэлектронику, цифровую электронику, аудио-видеотехнику, физику магнетизма и т.д.

Между тем в начале 21 века эволюционная миниатюризация полупроводниковой электроники приостановилась и практически остановлена сейчас. Это случилось из-за достижения минимально возможных размеров транзисторов и иных радиоэлектронных компонентов на кристалле, при которых они еще способны отводить джоулево тепло.

Но хотя размеры достигли единиц нанометров, а миниатюризация уперлась в предел разогрева, в принципе еще возможно, что следующим этапом в эволюции электроники станет оптоэлектроника, в которой несущим элементом выступит фотон, значительно более подвижный, менее инерционный чем электроны и «дырки» полупроводников нынешней электроники.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Разница между электрикой и электроникой

Чтобы понять, что делают эти два типа устройств, давайте посмотрим на простое словарное определение двух терминов. Электричество определяется как «из, относящихся, производящих или эксплуатируемых электричеством» (1). С другой стороны, электроника определяется в том же словаре как «наука, занимающаяся разработкой и применением устройств и систем, связанных с потоком электронов в вакууме, в газообразных средах и в полупроводниках» (2). Из этого можно сделать вывод, что электричество имеет отношение ко всему, что касается электричества, тогда как термин «электроника» используется, когда речь идет о применении определенных устройств..

Говоря об электрических и электронных устройствах, есть разница, в которой эти два ведут себя. Электрические устройства в основном преобразуют ток в другую форму энергии, такую ​​как тепло или свет. Электронные устройства делают то же самое, но в дополнение они управляют током таким образом, чтобы он мог выполнять определенную задачу. Например, резисторы и конденсаторы представляют собой простые электрические устройства. Вентилятор также является примером простого электрического устройства, которое преобразует электрическую энергию в кинетическую энергию, приводя вентилятор в движение. Такое устройство является простым и не требует каких-либо манипуляций с током, который ему подается. С другой стороны, термостат является примером электронного устройства. Такое устройство используется для поддержания температуры окружающей среды. Термостат измеряет температуру и включает или выключает охлаждающее или нагревательное устройство по мере необходимости..
Другое различие между ними состоит в том, что электронные устройства могут добавлять значимые данные к электрическому току, который протекает через них, тогда как электрические устройства не делают этого. Например, видеоустройства, работающие на электронике, добавляют изображения к электрическим токам для создания фильмов (3).

Читайте так же:
Что можно спаять в домашних условиях

Кроме того, два типа устройств различаются по способу подачи напряжения на них. Электрические устройства обычно работают с переменным напряжением, например, около 230 В. Напротив, электронные устройства обычно работают с постоянным напряжением. Как правило, диапазон, в котором работают электронные устройства, является относительно низким.

Следует отметить, что одно устройство трудно классифицировать как электрическое или электронное. Для объяснения рассмотрим пример тостера. Тостер преобразует электрическую энергию в тепло, чтобы разогреть кусок хлеба. Это электрическая часть устройства. Однако тот же тостер может иметь настройки нагрева и датчики для проверки, когда тост нагрелся до оптимального уровня. Это электронная часть устройства. Обычно устройства содержат электрические и электронные компоненты, но важно знать разницу между этими двумя терминами..

Электротехника относится к производству или работе с электричеством, где электронное дело обычно связано с применением устройств, связанных с потоком электронов..
Электротехника и электроника преобразуют ток в другую форму энергии, но электронные устройства управляют током для получения полезных результатов..
Электронные устройства могут манипулировать данными, чтобы придать им смысл, но электрические устройства не могут.
Электрические устройства обычно переменного тока, в то время как электронные устройства в основном постоянного тока.
Электрические устройства обычно работают при более высоких напряжениях по сравнению с электронными устройствами.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector