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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