May 14, 2023 伝言を残す

なぜ電気技師と呼ばれるのか

 

電気工学専攻はなぜ電気と呼ばれるのでしょうか? 私は長年電気工学を勉強してきましたが、この問題について考えたことはありませんでした~今日、隣の家の高校生につまずかれました。 よく考えてみると、このテーマはとても意味があると思います。 何人かの友人が一緒にそれについて話し合えることを願っています。 。

写真
電気の概念

電気(電気、電力、設備)
電気エネルギーの生産、送電、配電、使用、電気機器の製造などの学問または工学分野の総称です。
限られた空間や環境を、電気エネルギーや電気機器、電気技術によって創造・維持・向上させる科学です。
電気エネルギーの変換・利用・研究の3つの側面から基礎理論、応用技術、施設・設備などを網羅。

そして素人が混同しがちな「電化製品」とは何でしょうか?
電気器具
電気を使用するあらゆる機器を指します。
専門的に言えば、回路や電気機器の制御、調整、スイッチング、検出、保護を実現するために、回路の接続や切断、回路パラメータの変換に使用される電気装置、機器、コンポーネント。
平たく言えば、テレビ、エアコン、冷蔵庫、洗濯機、各種小型家電など、生活に便利な一般家庭用電化製品のことです。

次に、「電気」について詳しく見ていきましょう。

電気の来歴

視点1:
「電気」という言葉は、清朝末期の外国人宣教師による電気流体の訳語であろう。 詳細については、雷兆兆氏の記事「「電気」の語源」を参照してください。 ここで簡単に説明します。

「電気」は、アメリカ人宣教師 DJ マクゴーワンによって翻訳された本「哲学年鑑、1851 年」に由来している可能性があります。この本は、中国語で書かれた電磁気学に関する既知の最古の著作でもあります。


当時、ファラデーが電磁誘導現象を発見するまでそれほど時間はかからず、トムソンによって電子が発見されたのは数十年後でした。 当時、科学界における電気理論の主流は電気の流体理論でした。 この現象は電気流体の動きとして説明されます。 これらには、Charles du Fay によって提案された 2 流体仮説と、Benjamin Franklin によって提案された 1 流体仮説が含まれます (今日の観点によれば、どちらも本質的には正電荷と負電荷です)。


「電気」とは、馬高文が当時の西洋で主流だった電気の知識を翻訳して紹介した際に、電気流体を訳したものです。 馬高文が流体を「気」と訳したのは、おそらく気の流れの特性を考慮しただけでなく、当時、電気が古代中国哲学の「気」のようにあらゆるものに存在する神秘的な現象であったことを考慮したのでしょう。

写真

それをどう説明するかは、厳密な議論と研究にかかっています。

ポイント 2:
西洋の産業の初期には蒸気タービンによって動力機械が駆動され、その後電気が登場したため、「電気」は産業用動力を指すようになりましたが、現在では蒸気タービンがないため、単に電気を指すために使用されています。 「電気」という用語はすでに使用されているので、引き続き使用してください。

電気でいうガスとは「圧縮空気」のことを指します。 産業オートメーションでは、電動、空圧、油圧という 3 種類の機器を移動する必要があります。 動力源としては電気式と空圧式が最も広く使われており、これらを組み合わせて自動化を実現します。 したがって、それは電気オートメーションと呼ばれます。

ポイント 3:
電気名の由来について私が聞いた信頼できる説明が 2 つあります。

説明1: 古代中国の認識
電気は自然現象です。 古代、人々は雷を通じてその存在を発見しました。 古代中国では、古代人は電気現象が陰と陽の励起によって発生すると信じていました。 『書文街子』には「電気が起こり、陰と陽が興奮し、雨が沈を追う」とある。 『子匯』には「雷は回から生じ、電気は沈から生じる。陰と陽は細い背中を使って雷を作り、沈は通気して電気を作る。」とあります。 古代人の電気の説明(または理論)は、電気である「気」を通して説明されました。

中国で初めて電気の引力現象を説明するために気の理論が使われたのは、後漢の王充が著した『論衡』に登場したものである。

写真

解説 2: 現代の科学的理解
現代科学では、物質は原子で構成されており、原子は原子核と核外電子で構成されていると考えられています。 原子核はプラスに帯電し、電子はマイナスに帯電し、原子は電気的に中性です。 しかし、いくつかの物理的効果(主に摩擦帯電、接触帯電、誘導帯電の 3 種類の方法があります)の下では、一部の原子は核外電子を失い、正の電荷を示します。 一部の原子は電子を獲得し、負の電荷を示します。

電子は最も小さな電荷を持つ粒子です。 物理学者は最小電荷を素電荷と呼び、記号 e (e=1.6x10⁻¹9) で表します。 帯電した物体が運ぶ電荷の量は e の整数倍です。 電荷の流れにより電流が発生します。 これは、現代物理学における電気のほぼ最も正確な理解です。

この論理に基づいて、電気の本質は電子の動きであり、電子は非常に小さな空間(直径3×10⁸m・s⁻¹)で高速(光速3×10⁸m・s⁻¹に近い)で移動する微細な粒子であることがわかります。約 10⁻¹⁰m) ) の動き、原子核の外側の電子の動きは巨視的な物体の動きとは異なり、明確な方向や軌道はなく、電子雲はそのチャンス (確率) の大きさを説明するためにのみ使用できます。核の外側の空間のどこかに現れる。


量子力学の不確定性原理によれば、ある瞬間の電子の位置と速度を同時に正確に測定することは不可能であり、電子の軌道を記述することもできません。 したがって、原子核の外側の電子の動きを記述するために、特定の期間内に電子が原子核の外側のさまざまな場所に現れる確率を表すことができるモデルがよく使用されます。


このモデルの結果として得られる 3 次元画像は、電子の動きにより原子核の周囲の空間が電気陰性雰囲気になっているように見えます。 原子核の周りのさまざまな領域に電子が現れる確率を説明します。 それは画像内の電子雲の密度(負の電気大気の厚さ)で表すことができ、その確率は濃淡の違いで表されます。 その結果、原子核の周りに電子が形成した霧のようなものになるため、電子ガス、つまり電気とも呼ばれます。
写真
電気は、強い電気も弱い電気も含めて、電子の動きに関わるあらゆる物理現象を網羅していることが分かります。 電気とはあらゆる電気を指します。 そのため、海外の大学の電気工学では、電力工学(強電力)、電子工学(弱電流)、情報工学(弱電流)が対象となります。 しかし、中国では、電気は特に電力工学を指します。

なぜなら、電気の起源は、主に電力に基づいて雷などの強力な電気現象の研究から始まり、その後電気を使って信号を表現するようになり、その結果、情報学、エレクトロニクス、コンピュータなどが生まれました。これらの信号ベースの技術カテゴリーは、つまり、電気には電力と信号の 2 つのレベルが含まれている必要があります。 これが電気についての最も科学的で信頼できる説明だと思います。

視点4:
ガスの目に見えないデバイスが表示されます。 ただ、電気というのは電気の動きのようで、具体化すると電動機や電化製品、電子機器などがあるので、有形無形を含めた広い意味を持ちそうな気がします。
電子機器、電化製品、電気はすべて電気工学に属します。 具体的に特定の機器や装置を指すのではなく、システム全体やエレクトロニクス、電化製品、電気のカテゴリーを指す抽象的な概念です。

電気は工学用語です
電気の
基本的な翻訳
英語:電気
日本語: 電気気 (でんき)
電気は、電気エネルギー、電気機器、電気技術によって限られた空間や環境を創造・維持・改善する科学であり、電気エネルギーの変換・利用・研究の3つの側面から、基礎理論、応用技術、施設・設備などを網羅しています。 。
写真
通常の概念における空気の流れは、現代の産業では入出力の制御に電気信号がよく使用され、空気の流れは機械部品の動作の制御に使用されます。 例えば、最も単純なものはエアシリンダで、電気でバルブの開閉を制御し、エアを供給するかどうかを判断して機構部を操作するため、電気とエアを合わせて電気と呼ぶこともあります。

電気工学は実際にこのように理解できます。 伝送線路には電流、電圧、電流などの物理量が流れますが、これは人体の空気の動きに相当します。 回路や送電網も人体に見立て、内部の要素は電流、電圧、電流であり、外部とエネルギーを交換する気と見なすことができます。 ! 私たちが話している電気工学は、人間の骨格を制御し、気の流れと変化を制御する人間工学プロジェクトでもあります。 !

ポイント 5:
「気」を理解するには気体だと思います。 パワーエレクトロニクスの学部生はこのことについて全く知りません。 彼らは大学院で勉強した後、電気におけるガスの大きな役割を発見するために、高電圧と絶縁技術に目を向けました。 最も単純な例は空気スイッチです。 空中にあるから効果があるのです。 断熱媒体としての空気は、それが機能するかどうかを決定する決定的な要素です。


絶縁を研究する過程では、ガス絶縁、固体絶縁、液体絶縁が含まれます。 自己回復特性が最も優れているのはガス断熱材であり、最も安価な断熱媒体は空気です。 こうしてエアスイッチが誕生しました。 空気に加えて、六フッ化硫黄ガスも今注目の研究テーマです。 絶縁耐力は空気の2.5倍、アーク消弧能力は空気の100倍です。 したがって、高電圧分野の入門知識となります。


ガスに関する放電理論はすべて第 1 章として議論されており、最も古典的なタウンゼント理論とストリーマ理論もガス絶縁に関するものです。 ガス絶縁の研究は高電圧の研究の半分であると言え、高電圧がなければ電気エネルギーの送配電は行われず、電力供給システム全体が存在しません。 私たちは「気」の大切さを理解できたでしょうか?

 

 

お問い合わせを送る

whatsapp

skype

電子メール

引き合い