इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग ज्ञान का एक अत्यंत व्यापक क्षेत्र है, जिसमें विद्युत ऊर्जा के उपयोग से संबंधित सभी चीजें शामिल हैं। इसमें सर्किट, डिवाइस, उपकरण और घटकों का विकास, और विद्युत चुम्बकीय घटना का अध्ययन, उनका व्यावहारिक उपयोग शामिल है। इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग का दायरा हमारे जीवन के सभी क्षेत्र हैं।
यह सब कैसे शुरू हुआ
विद्युत इंजीनियरिंग के विकास का इतिहास इसके विकास के पूरे इतिहास में मानव जाति के साथ निकटता से जुड़ा हुआ है। लोग प्राकृतिक घटनाओं में रुचि रखते थे जिन्हें वे समझा नहीं सकते थे। इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के विकास का इतिहास - जो हुआ उसे दोहराने के लिए निरंतर प्रयास।
अध्ययन लंबी और लंबी सदियों तक चला। लेकिन सत्रहवीं शताब्दी में ही इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के विकास के इतिहास की उलटी गिनती एक व्यक्ति द्वारा अर्जित ज्ञान और कौशल के वास्तविक उपयोग से शुरू हुई।
सिद्धांत
विद्युत अभियांत्रिकी के विकास में योगदान देने वाले वैज्ञानिक हजारों और हजारों नाम हैं, उन सभी को इस लेख के ढांचे के भीतर सूचीबद्ध करना असंभव है। लेकिनऐसे व्यक्ति हैं जिनके शोध ने हमारी दुनिया को आज जो कुछ भी है उसे बनाने में मदद की।
ऐतिहासिक डेटा कहता है: सबसे पहले जिसने अपना ध्यान इस तथ्य पर लगाया कि एम्बर को ऊन के खिलाफ रगड़ने के बाद, यह वस्तुओं को आकर्षित कर सकता है, ग्रीक दार्शनिक थेल्स ऑफ मिलेटस थे। उन्होंने सातवीं शताब्दी ईसा पूर्व में अपने प्रयोग किए। दुर्भाग्य से, वह कोई मौलिक निष्कर्ष नहीं निकाल सका। लेकिन उन्होंने ध्यान से अपने सभी अवलोकनों को दर्ज किया और उन्हें भावी पीढ़ी तक पहुँचाया।
सशर्त सूची में अगला नाम "विद्युत वैज्ञानिक और उनके आविष्कार" केवल 1663 में दिखाई दिया, जब ओटो वॉन गुएरिके ने मैगडेबर्ग शहर में एक मशीन तैयार की, जो एक ऐसी गेंद थी जो न केवल आकर्षित कर सकती थी, बल्कि पीछे हटा भी सकती थी। वस्तुओं।
प्रसिद्ध वैज्ञानिक
बाद में, इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग की शुरुआत ऐसे प्रसिद्ध वैज्ञानिकों द्वारा की गई:
- स्टीफन ग्रे, जिन्होंने दूर से बिजली के संचरण पर प्रयोग किए। उनके शोध का परिणाम यह निष्कर्ष था कि वस्तुएं अलग-अलग चार्ज करती हैं।
- चार्ल्स ड्यूफे, जिन्होंने विभिन्न प्रकार की बिजली के सिद्धांत को सामने रखा।
- डच पीटर वैन मुशचेनब्रोक। वह संधारित्र के आविष्कार के लिए प्रसिद्ध हुए।
- जॉर्ज रिचमैन और मिखाइल लोमोनोसोव ने सक्रिय रूप से घटना का अध्ययन किया।
- बेंजामिन फ्रैंकलिन। यह आदमी बिजली की छड़ के आविष्कारक के रूप में इतिहास में नीचे चला गया।
- लुइगी गलवानी।
- वसीली पेत्रोव।
- चार्ल्स पेंडेंट।
- हंस ओर्स्टेड।
- एलेसेंड्रो वोल्टा।
- आंद्रे एम्पीयर।
- माइकल फैराडे और कई अन्य।
ऊर्जा
इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग एक विज्ञान है जिसमें चार घटक होते हैं, जिनमें से पहला और बुनियादी विद्युत ऊर्जा उद्योग है। यह ऊर्जा के उत्पादन, संचरण और खपत का विज्ञान है। 19वीं सदी में ही मानव जाति अपनी जरूरतों के लिए इस तकनीक का सफलतापूर्वक उपयोग करने में सक्षम थी।
आदिम बैटरी ने उपकरणों को केवल कुछ समय के लिए काम करने की अनुमति दी, जो वैज्ञानिकों की महत्वाकांक्षाओं को पूरा नहीं करती थी। जनरेटर के पहले प्रोटोटाइप के आविष्कारक 1827 में हंगेरियन एनोश जेडलिक थे। दुर्भाग्य से, वैज्ञानिक ने अपने दिमाग की उपज का पेटेंट नहीं कराया, और उनका नाम केवल इतिहास की पाठ्यपुस्तकों में ही रह गया।
बाद में डायनेमो को हिप्पोलीटे पिक्सी द्वारा संशोधित किया गया था। उपकरण सरल है: एक स्टेटर जो एक निरंतर चुंबकीय क्षेत्र और वाइंडिंग का एक सेट बनाता है।
इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग और ऊर्जा के विकास का इतिहास माइकल फैराडे का नाम लिए बिना नहीं चल सकता। यह वह था जिसने पहले जनरेटर का आविष्कार किया, जिससे वर्तमान और निरंतर वोल्टेज उत्पन्न करना संभव हो गया। इसके बाद, एमिल स्टरर, हेनरी वाइल्ड, ज़ेनोब ग्रैम द्वारा तंत्र में सुधार किया गया।
डीसी
1873 में, वियना में एक प्रदर्शनी में, एक किलोमीटर से अधिक दूर एक मशीन से पंप की शुरुआत स्पष्ट रूप से प्रदर्शित की गई थी।
बिजली ने पूरे विश्व को जीत लिया। मानव जाति के पास टेलीग्राफ, कारों और जहाजों पर इलेक्ट्रिक मोटर और शहरों की रोशनी जैसी पहले की अज्ञात नवीनताएं हैं। औद्योगिक पैमाने पर बिजली का उत्पादन करने के लिए विशाल डायनेमो का तेजी से उपयोग किया जाने लगा।शहरों में पहले ट्राम और ट्रॉलीबस दिखाई देने लगे। प्रत्यक्ष धारा का विचार प्रसिद्ध वैज्ञानिक थॉमस एडिसन द्वारा व्यापक रूप से पेश किया गया था। हालाँकि, इस तकनीक की अपनी कमियाँ भी थीं।
वैज्ञानिकों के कार्यों में सैद्धांतिक इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग का मतलब बिजली के साथ अधिक से अधिक बस्तियों और क्षेत्रों को कवर करना था। लेकिन प्रत्यक्ष धारा की एक अत्यंत सीमित सीमा थी - लगभग दो या तीन किलोमीटर, जिसके बाद भारी नुकसान होने लगा। प्रत्यावर्ती धारा में संक्रमण का एक महत्वपूर्ण कारक स्टील और उत्पादन मशीनों के आयाम, एक सभ्य कारखाने का आकार था।
निकोला टेस्ला
सर्बियाई वैज्ञानिक निकोला टेस्ला को नई तकनीक का जनक माना जाता है। उन्होंने अपना पूरा जीवन प्रत्यावर्ती धारा की संभावनाओं का अध्ययन करने के लिए समर्पित कर दिया, इसे दूर से प्रसारित किया। इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग (शुरुआती लोगों के लिए यह एक दिलचस्प तथ्य होगा) इसके मूल सिद्धांतों पर बनाया गया है। आज हर घर में महान वैज्ञानिक की कृतियों में से एक है।
आविष्कारक ने दुनिया को पॉलीफ़ेज़ जनरेटर, एक अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर, एक काउंटर और कई अन्य आविष्कार दिए। टेलीग्राफ, टेलीफोन कंपनियों, एडिसन प्रयोगशाला और बाद में अपने उद्यमों में, टेस्ला ने बड़ी संख्या में प्रयोगों के कारण बहुत अनुभव प्राप्त किया।
दुर्भाग्य से मानवता को वैज्ञानिक खोजों का दसवां अंश भी नहीं मिला है। तेल क्षेत्रों के मालिक हर संभव तरीके से विद्युत क्रांति के खिलाफ थे और उनके लिए उपलब्ध किसी भी तरह से इसकी प्रगति को रोकने की कोशिश की।
अफवाहों के मुताबिक, निकोला कर सकती हैंतूफान बनाएं और रोकें, दुनिया में कहीं भी तारों के बिना बिजली पहुंचाएं, एक युद्धपोत को टेलीपोर्ट करें, और यहां तक कि साइबेरिया में उल्कापिंड गिरने को भी उकसाएं। यह आदमी बहुत ही असाधारण था।
जैसा कि बाद में पता चला, निकोला अल्टरनेटिंग करंट पर दांव लगाने में सही थे। इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग (विशेषकर शुरुआती लोगों के लिए) सबसे पहले इसके सिद्धांतों का उल्लेख करता है। वह सही निकला कि हजारों मील दूर केवल तारों से बिजली की आपूर्ति की जा सकती है। स्थायी "भाई" के मामले में, बिजली संयंत्र हर दो से तीन किलोमीटर पर स्थित होने चाहिए। इसके अलावा, उनकी लगातार सेवा की जानी चाहिए।
आज, डायरेक्ट करंट में अभी भी इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए जगह है - ट्राम, ट्रॉलीबस, इलेक्ट्रिक इंजन, औद्योगिक उद्यमों में इंजन, बैटरी, चार्जर में। हालांकि, प्रौद्योगिकी के विकास को देखते हुए, यह संभावना है कि "स्थायी" जल्द ही इतिहास के पन्नों पर ही रहेगा।
इलेक्ट्रोमैकेनिक्स
विद्युत अभियांत्रिकी का दूसरा खंड, जो यांत्रिक से विद्युत और इसके विपरीत ऊर्जा को परिवर्तित करने के सिद्धांत की व्याख्या करता है, विद्युत यांत्रिकी कहलाता है।
दुनिया को इलेक्ट्रोमैकेनिक्स पर अपने काम का खुलासा करने वाले पहले वैज्ञानिक स्विस वैज्ञानिक एंगेलबर्ट अर्नोल्ड थे, जिन्होंने 1891 में मशीनों के लिए वाइंडिंग के सिद्धांत और डिजाइन पर एक काम प्रकाशित किया था। इसके बाद, ब्लोंडेल, विदमार, कोस्टेंको, ड्रेफस, टॉल्विंस्की, क्रुग, पार्क द्वारा शोध के परिणामों के साथ विश्व विज्ञान को फिर से भर दिया गया।
1942 में, एक हंगेरियन-अमेरिकनगेब्रियल क्रोन आखिरकार सभी विद्युत मशीनों के लिए एक सामान्यीकृत सिद्धांत तैयार करने में कामयाब रहे और इस तरह पिछली शताब्दी में कई शोधकर्ताओं के प्रयासों को एकजुट किया।
इलेक्ट्रोमैकेनिक्स ने दुनिया भर के वैज्ञानिकों की एक स्थिर रुचि का आनंद लिया, और बाद में ऐसे विज्ञान जैसे इलेक्ट्रोडायनामिक्स (विद्युत और चुंबकीय घटना के बीच संबंधों का अध्ययन), यांत्रिकी (उनके बीच पिंडों की गति और बातचीत का अध्ययन), और थर्मल भी भौतिकी (सैद्धांतिक नींव ऊर्जा, ऊष्मप्रवैगिकी, ऊष्मा और द्रव्यमान स्थानांतरण) और अन्य।
शोध में जिन मुख्य समस्याओं का अध्ययन किया गया, वे थे ट्रांसड्यूसर का अध्ययन और विकास, घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र, रैखिक धारा भार, अर्नोल्ड स्थिरांक। मुख्य विषय विद्युत और अतुल्यकालिक मशीनें, विभिन्न प्रकार के ट्रांसफार्मर हैं।
विद्युत यांत्रिकी के अभिधारणा
विद्युत यांत्रिकी के मुख्य तीन अभिगृहीत नियम हैं:
- फैराडे का विद्युत चुम्बकीय प्रेरण;
- चुंबकीय परिपथ के लिए पूर्ण धारा;
- विद्युत चुम्बकीय बल (उर्फ एम्पीयर का नियम)।
इलेक्ट्रोमैकेनिकल वैज्ञानिकों के शोध के परिणामस्वरूप, यह साबित हुआ कि ऊर्जा की गति बिना नुकसान के असंभव है, सभी मशीनें एक इंजन और एक जनरेटर दोनों के रूप में काम कर सकती हैं, और यह कि रोटर और स्टेटर के क्षेत्र हैं हमेशा एक दूसरे के दोस्त के सापेक्ष स्थिर।
मूल सूत्र समीकरण हैं:
- इलेक्ट्रिक मशीन;
- विद्युत मशीन की वाइंडिंग का वोल्टेज संतुलन;
- विद्युत चुम्बकीय बलाघूर्ण।
स्वचालित नियंत्रण प्रणाली
दिशा अनिवार्य रूप से लोकप्रिय हो गई जब यह स्पष्ट हो गया कि मशीनें मानव श्रम को सफलतापूर्वक बदल सकती हैं।
स्वचालित नियंत्रण - अन्य उपकरणों या यहां तक कि पूरे सिस्टम के संचालन में हेरफेर करने की क्षमता। नियंत्रण तापमान, गति, गति, कोण और यात्रा गति द्वारा किया जा सकता है। हेरफेर को पूर्ण स्वचालित मोड और किसी व्यक्ति की भागीदारी के साथ किया जा सकता है।
इस तरह की पहली मशीन को चार्ल्स बैबेज द्वारा डिजाइन की गई इकाई माना जा सकता है। पंच कार्ड में निहित जानकारी की मदद से, भाप इंजन का उपयोग करके पंपों को नियंत्रित किया जा सकता है।
पहला कंप्यूटर आयरिश वैज्ञानिक पर्सी लुडगेट के लेखन में वर्णित किया गया था, जिसे 1909 में जनता के सामने प्रस्तुत किया गया था।
एनालॉग कंप्यूटिंग डिवाइस द्वितीय विश्व युद्ध के फैलने से ठीक पहले दिखाई दिए। शत्रुता ने इस आशाजनक उद्योग के विकास को कुछ हद तक धीमा कर दिया।
आधुनिक कंप्यूटर का पहला प्रोटोटाइप जर्मन कोनराड ज़ूस ने 1938 में बनाया था।
आज, स्वचालित नियंत्रण प्रणाली, जैसा कि उनके आविष्कारकों का इरादा था, सबसे नीरस और खतरनाक काम करने वाले लोगों को सफलतापूर्वक उत्पादन में बदल देता है।
इलेक्ट्रॉनिक्स
इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के विकास में अगला चरण इलेक्ट्रॉनिक उपकरण था जो अपने एनालॉग समकक्षों की तुलना में अरबों गुना अधिक सटीक हैं।
सबसे प्रसिद्ध पहला आविष्कार जर्मन एनिग्मा सिफर मशीन है। और फिर अंग्रेजइलेक्ट्रॉनिक डिकोडर, जिसके साथ उन्होंने उलझे हुए कोड को समझने की कोशिश की।
अगला कैलकुलेटर और कंप्यूटर थे।
जीवन के वर्तमान चरण में फोन और टैबलेट इलेक्ट्रॉनिक्स से जुड़े हुए हैं। और कल हमारे उपकरणों का क्या विकास होगा, हम केवल अनुमान लगा सकते हैं। लेकिन वैज्ञानिक हम सभी को आश्चर्यचकित करने और जीवन को थोड़ा अधिक रोचक और आसान बनाने के लिए दिन-रात काम करते हैं।
