Ветвь это в электротехнике: Ветвь электрической цепи

ветвь, узел, контур. — Студопедия

Электрическая цепь, ее элементы, схема замещения.

Электрическая цепь – это совокупность устройств, предназначенных для взаимного преобразования, передачи и распределения электрической энергии. Если все эти три процесса происходить при токах и напряжениях постоянных во времени, то такие цепи наз-ся цепями постоянного тока. Отдельное устройство, входящее в состав электрической цепи и выполняющее в ней определённую функцию, называется элементом электрической цепи. К основным элементам относятся источники электрической энергии и приёмники этой энергии. (источники энергии, резисторы, катушки, конденсаторы, гальванические элементы, камутаторы и т.д.). Схема замещения – графическое изображение электрической цепи, содержащее условные обозначения её основных элементов и способы их соединения. На этой схеме реальные элементы замещаются расчётными моделями (идеализированными элементами). Схемами замещения пользуются при расчёте режима работы электрической цепи.

Топологические понятия электрических цепей: ветвь, узел, контур.

Узел —это участок электрической схемы, где сходиться 3 и более токов.

Ветвь – это участок электрической схемы, на котором все элементы соединены последовательно и по которым течет один и тот же ток.

Контур —любой замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям.

3. Законы Кирхгофа для цепей постоянного тока.

Первый закон Кирхгофа. Алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле равна нулю.

Количество уравнений по первому закону: у – 1. У – количество узлов.

Второй закон Кирхгофа.1)Алгебраическая сумма напряжений в замкнутом контуре равна нулю.

2) Алгебраическая сумма падений напряжений в замкнутом контуре равна алгебраической сумме ЭДС.

Количество уравнений по второму закону : кол-во ветвей — кол-во ур в 1зак.

Типы электрических соединений. — Студопедия

Существуют три основных типа электрических соединений:

1. Последовательное соединение.

При этом все аппараты и приборы соединяются в единую непрерывную цепь, как лампы в ёлочной гирлянде.

Если в такой гирлянде (с последовательным соединением) перегорит хотя бы одна лампа, то погаснет вся гирлянда. В последовательной цепи сила тока на всех её участках одинакова : I₁ = I₂ = I₃ , общее сопротивление всей цепи будет равно сумме всех сопротивлений: R_общ = R₁ + R₂ + R₃ , а общее напряжение всей цепи будет равно сумме падений напряжения на каждом её участке: U_общ = U₁ + U₂ + U_3. Для расчёта последовательной цепи применяют Закон Омадля неразветвлённой цепи.

Сила тока в неразветвлённой цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению цепи:

I = , где U — напряжение, R — сопротивление

2. Параллельное соединение.

Для изучения свойств электрических цепей с параллельным соединением необходимо вспомнить Первый Закон Кирхгофа: если к одной точке (узлу) подвести несколько проводников и несколько вывести, то…

Сумма токов, подходящих к узлу, будет равна сумме токов, выходящих из узла: I₁+I₂+I₃ = I₄+I₅ . Алгебраическая сумма токов в общей точке будет равна нулю. Этот закон можно проиллюстрировать при помощи рисунка, расположенного ниже:

В горизонтальную трубу поступает вода, в тройнике она разделяется и далее течёт в обе стороны по горизонтальной трубе. Очевидно, что количество воды, протекающей по верхней трубе и входящей в тройник будет равно сумме количества воды, вытекающей из тройника в обоих направлениях, причём правый и левый потоки будут распределяться в зависимости от диаметра каждой трубы.

Для электрических цепей это значит, что токи, выходящие из узла (то есть, в параллельных цепях), будут распределяться в зависимости от сопротивления каждой цепи, а значит, при одинаковом сопротивлении параллельных цепей токи между ними будут разделяться поровну.

При параллельном соединении две и более электрических цепей имеют общее начало и общий конец.

Каждая электрическая цепь проводит ток в большей или меньшей степени. Способность цепи проводить электрический ток называется проводимостью. Очевидно, что чем меньше сопротивление цепи, тем лучше её проводимость и наоборот. Из этого следует, что проводимость – это величина, обратная сопротивлению, то есть :

g = Единица измерения – Сименс (Сим).

Если мы имеем 3 параллельные цепи, то, применив 1й Закон Кирхгофа, мы получим, что проводимость общего участка будет равна сумме проводимостей каждой цепи : g_общ = g₁ + g₂ + g₃.

Учитывая, что g = , получается, что

При этом :

U₁ = U₂ = U₃то есть, напряжение в каждой цепи одинаково и равно напряжению на клеммах всей цепи, а I_общ = I₁ + I₂ + I₃ то есть, сила тока во всей цепи равна сумме токов в каждой цепи.

Чтобы рассчитать общее сопротивление для двух параллельных цепей можно воспользоваться формулой: Rобщ = , где R1 и R2 — сопротивления параллельных цепей.

Пример: рассчитаем общее сопротивление двух параллельных цепей , где R₁ = 2 Ома, а R₂ = 8 Ом :

Rобщ = = =1,6 Ом. Таким образом, общее сопротивление двух параллельных цепей уменьшилось.

Исходя из этого, можно сделать вывод, что общее сопротивление параллельных цепей всегда будет меньше меньшего из сопротивлений и, если из нескольких параллельных цепей убрать хотя бы одну, то общее сопротивление увеличится (так как уменьшится общая проводимость)!

3. Смешанное соединение.

Это сочетание последовательных и параллельных цепей, то есть, цепь то разветвляется, то сходится в одну. Общее сопротивление такой цепи определяется, как сумма сопротивлений всех разветвлённых и неразветвлённых участков, рассчитанных раздельно, например:

Rобщ=R1+ + R4

Ветвь (электрической цепи) — это… Что такое Ветвь (электрической цепи)?



Ветвь (электрической цепи)

1. Участок электрической цепи, вдоль которого протекает один и тот же электрический ток

Употребляется в документе:

ГОСТ Р 52002-2003

Электротехника. Термины и определения основных понятий

Телекоммуникационный словарь.
2013.

• Весовая функция флуктуационной помехи
• Вещатель

Смотреть что такое «Ветвь (электрической цепи)» в других словарях:

• Ветвь электрической цепи — участок электрической цепи, вдоль которого протекает один и тот же электрический ток… Источник: ЭЛЕКТРОТЕХНИКА . ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ. ГОСТ Р 52002 2003 (утв. Постановлением Госстандарта РФ от 09.01.2003 N 3 ст) …   Официальная терминология

• ветвь электрической цепи — Участок электрической цепи, вдоль которого протекает один и тот же ток [ГОСТ 19880 74] [ОАО РАО «ЕЭС России» СТО 17330282.27.010.001 2008] Тематики электротехника, основные понятия EN circuit branchelectric circuit branch …   Справочник технического переводчика

• ветвь (электрической цепи) — 102 ветвь (электрической цепи) Участок электрической цепи, вдоль которого протекает один и тот же электрический ток Источник: ГОСТ Р 52002 2003: Электротехника. Термины и определения основных понятий оригинал документа …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Ветвь электрической цепи — 93. Ветвь электрической цепи Участок электрической цепи, вдоль которого протекает один и тот же ток Источник: ГОСТ 19880 74: Электротехника. Основные понятия. Термины и определения оригинал документа …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Ветвь электрической цепи — English: Circuit branch Участок электрической цепи, вдоль которого протекает один и тот же ток (по ГОСТ 19880 74) Источник: Термины и определения в электроэнергетике. Справочник …   Строительный словарь

• ветвь электрической цепи — Весь участок электрической цепи, вдоль которого в любой момент времени ток имеет одно и то же значение …   Политехнический терминологический толковый словарь

• путь графа (электрической цепи) — 208 путь графа (электрической цепи) Непрерывная последовательность ветвей графа электрической цепи, в которой любая ветвь и любой узел встречаются только один раз Источник: ГОСТ Р 52002 2003: Электротехника. Термины и определения основных понятий …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• связь графа (электрической цепи) — 206 связь графа (электрической цепи) Ветвь графа электрической цепи, не принадлежащая его дереву Источник: ГОСТ Р 52002 2003: Электротехника. Термины и определения основных понятий оригинал документа …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Путь графа (электрической цепи) — 1. Непрерывная последовательность ветвей графа электрической цепи, в которой любая ветвь и любой узел встречаются только один раз Употребляется в документе: ГОСТ Р 52002 2003 Электротехника. Термины и определения основных понятий …   Телекоммуникационный словарь

• Связь графа (электрической цепи) — 1. Ветвь графа электрической цепи, не принадлежащая его дереву Употребляется в документе: ГОСТ Р 52002 2003 Электротехника. Термины и определения основных понятий …   Телекоммуникационный словарь

Электрические цепи — это… Что такое Электрические цепи?



Электрические цепи

Электрической цепью называют совокупность соединенных друг с другом источников электрической энергии и нагрузок, по которым может протекать электрический ток.

Изображение электрической цепи с помощью условных знаков называют электрической схемой (рисунок 1).

Рисунок 1 — Условное обозначение электрической цепи

Рисунок 2 — Разветвленная цепь

Неразветвленные и разветвленные электрические цепи

Электрические цепи подразделяют на неразветвленные и разветвленные. На рисунке 1 представлена схема простейшей неразветвленной цепи. Во всех элементах ее течет один и тот же ток. Простейшая разветвленная цепь изображена на рисунке 2. В ней имеются три ветви и два узла. В каждой ветви течет свой ток. Ветвь можно определить как участок цепи, образованный последовательно соединенными элементами (через которые течет одинаковый ток) и заключенный между двумя узлами. В свою очередь узел есть точка цепи, в которой сходятся не менее трех ветвей. Если в месте пересечения двух линий на электрической схеме поставлена точка (рисунок 2), то в этом месте есть электрическое соединение двух линий, в противном случае его нет. Узел, в котором сходятся две ветви, одна из которых является продолжением другой, называют устранимым узлом.

Линейные и нелинейные электрические цепи

Под нелинейными электрическими цепями понимают электрические цепи, содержащие элементы с нелинейными вольт-амперными, вебер-амперными или кулон-вольтными характеристиками. Если цепь содержит хотя бы один такой элемент и изображающаяся точка в процессе работы перемещается по существенно нелинейному участку характеристики этого элемента, то она принадлежит к рассматриваемому классу цепей.

Если же в цепи нет ни одного элемента с нелинейной характеристикой, то такая цепь — линейная.

См. также

Литература

• Электротехника: Учеб. для вузов/А. С. Касаткин, М. В. Немцов.— 7-е изд., стер.— М.: Высш. шк., 2003.— 542 с.: ил. ISBN 5-06-003595-6
• Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. — М.: Гардарики, 2002. — 638 с. — ISBN 5-8297-0026-3

Wikimedia Foundation.
2010.

• Электрически замкнутая система
• Электрические угри

Смотреть что такое «Электрические цепи» в других словарях:

• ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ — совокупности соединенных определенным образом элементов и устройств, образующих путь для прохождения электрического тока. Теория цепей раздел теоретической электротехники, в котором рассматриваются математические методы вычисления электрических… …   Энциклопедия Кольера

• Электрические цепи связанные — электрические цепи, процессы в которых влияют друг на друга посредством общего магнитного поля или общего электрического поля… Источник: ЭЛЕКТРОТЕХНИКА . ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ. ГОСТ Р 52002 2003 (утв. Постановлением… …   Официальная терминология

• связанные электрические цепи — Электрические цепи, процессы в которых влияют друг на друга посредством общего магнитного поля или общего электрического поля. [ГОСТ Р 52002 2003] Тематики электротехника, основные понятия …   Справочник технического переводчика

• связанные электрические цепи — 139 связанные электрические цепи Электрические цепи, процессы в которых влияют друг на друга посредством общего магнитного поля или общего электрического поля Источник: ГОСТ Р 52002 2003: Электротехника. Термины и определения основных понятий …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• оборудование, содержащее электрические цепи с ограниченной энергией «nL» — оборудование, содержащее электрические цепи с ограниченной энергией «nL» Электрооборудование, все цепи и компоненты которого выполнены в соответствии с требованиями к электрическим цепям с ограниченной энергией. [ГОСТ Р МЭК 60050 426… …   Справочник технического переводчика

• Связанное электрооборудование. Связанные электрические цепи — 17. Связанное электрооборудование. Связанные электрические цепи Электрооборудование или его цепи, которые при нормальном или аварийном режиме работы не отделены гальванически от искробезопасных цепей Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Связанные электрические цепи — 1. Электрические цепи, процессы в которых влияют друг на друга посредством общего магнитного поля или общего электрического поля Употребляется в документе: ГОСТ Р 52002 2003 Электротехника. Термины и определения основных понятий …   Телекоммуникационный словарь

• оборудование, содержащее электрические цепи с ограниченной энергией nL — energy limited apparatus nL Электрооборудование, все цепи и компоненты которого выполнены в соответствии с требованиями к электрическим цепям с ограниченной энергией …   Электротехнический словарь

• цепи оперативного постоянного тока — электрические цепи, обеспечивающие возможность функционирования систем управления, защиты, контроля и регулирования основного оборудования электростанций, подстанций, устройств сигнализации и связи [Специальный технический регламент «О… …   Справочник технического переводчика

• ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ — электромагнитные колебания в квазистационарных цепях, размеры к рых малы по сравнению с длиной эл. магн. волны. Это позволяет не учитывать волнового характера процессов и описывать их как колебания электрич. зарядов Q (в ёмкостных элементах цепи) …   Физическая энциклопедия

Ветвь — электрическая цепь — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Ветвь — электрическая цепь

Cтраница 1

Ветвь электрической цепи — это участок ее, расположенный между двумя узлами. Замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям, называют контуром электрической цепи.
 [1]

Ветвью электрической цепи и соответственно ее схемы называют весь участок электрической цепи, в кстором в любой момент времени ток имеет одно и то же значение вдоль всего участка.
 [2]

Ветвью электрической цепи называется ее участок, состоящий из одного или нескольких последовательно соединенных элементов, расположенный между двумя узлами. На рис. 3 — 2 показана цепь, состоящая из четырех ветвей.
 [3]

Ветвью электрической цепи и, соответственно, ее схемы называют весь участок электрической цепи, в котором в любой момент времени ток имеет одно и то же значение вдоль всего участка.
 [4]

Ветвью электрической цепи и соответственно ее схемы называют весь участок электрической цепи, в кстором в любой момент времени ток имеет одно и то же значение вдоль всего участка.
 [5]

Ветвью электрической цепи называется такой ее участок, который состоит только из ( последовательно включенных источников напряжений и сопротивлений и вдоль которого в любой момент времени ток имеет одно и то же значение. Узлом электрической цепи называется место ( точка) соединения трех и более ветвей.
 [6]

Ветвью электрической цепи называют участок цепи, расположенный между двумя соседними ее узлами.
 [7]

Ветвью электрической цепи называется ее участок, состоящий из одного или нескольких элементов, соединенных так, что по ним проходит один и тот же ток. Такое соединение элементов называется последовательным. Остальные участки цепи на этом рисунке не показаны.
 [9]

Пусть две ветви электрической цепи включены параллельно, как показано на рис. 1.21. Ток в каждой из них можно найти по закону Ома, если известны их сопротивления и напряжение, к которому они подключены.
 [11]

Токи в ветвях электрической цепи определяем с учетом первого закона Кирхгофа для соответствующих узловых точек: / 2 /, 3 А; / 3 / зз — / п 4 — 3 1 А; /, / 2 / з3 1 4 А; Л / 22 — / и 5 — 3 2 А; / 5 / 22 5 А; / 6 / 22 — / зз 5 — 4 1 А.
 [12]

Токи в ветвях электрической цепи и напряжения на зажимах ветвей удовлетворяют соотношениям (1.12) и (1.16), которые определяют первый и второй законы Кирхгофа.
 [13]

Если в какой-либо ветви электрической цепи поддерживается определенное значение тока iJ, то эту ветвь можно тоже считать как бы содержащей источник тока. Электрический генератор, в ветви которого путем регулирования поддерживается определенный ток, также следует рассматривать как источник тока.
 [14]

Расчет тока в ветви электрической цепи постоянного тока, напряжения на участках цепи и мощностей, генерируемых в источниках, проводят на основе понятий об источниках и приемниках энергии как об активных и пассивных элементах.
 [15]

Страницы:  

   1

   2

   3

   4

контур, схема, расчет, разветвленные и линейные цепи

Содержание статьи:

При обустройстве новой квартиры или дома, обновлении или ремонте жилья приходится сталкиваться с элементами, предназначенными для протекания электрического тока. Важно знать, что представляет собой электрическая цепь, из чего она состоит, зачем нужна схема, и какие расчеты необходимо выполнить.

Что такое электрические цепи

Электрической цепью называют совокупность устройств, необходимых для прохождения по ним электрического тока

Электрическая цепь – это комплекс различных элементов, соединенных между собой. Она предназначена для протекания электрического тока, где происходят переходные процессы. Движение электронов обеспечивается наличием разности потенциалов и может быть описано при помощи таких терминов, как напряжение и сила тока.

Внутренняя цепь обеспечивается подключением напряжения, как источника питания. Остальные элементы образуют внешнюю сеть. Для движения зарядов в источнике питания поля потребуется приложение сторонней силы. Это может быть обмотка генератора, трансформатора или гальванический источник.

Чтобы такая система правильно функционировала, ее контур должен быть замкнутый, иначе ток протекать не будет. Это обязательное условие для согласованной работы всех устройств. Не всякий контур может быть электрической цепью. Например, линии заземления или защиты не являются таковыми, поскольку в обычном режиме по ним не проходит ток. Назвать их электрическими можно по принципу действия. В аварийной ситуации по ним проходит ток, а контур замыкается, уходя в грунт.

В зависимости от источника питания напряжение в цепи может быть постоянным или переменным. Батарея элементов дает постоянное напряжение, а обмотки генераторов или трансформаторов – переменное.

Основные компоненты

Инвентор электрического тока

Все составные части в цепи участвуют в одном электромагнитном процессе. Условно их разделяют на три группы.

• Первичные источники электрической энергии и сигналов могут преобразовывать энергию неэлектромагнитной природы в электрическую. Например, гальванический элемент, аккумулятор, электромеханический генератор.
• Вторичный тип, как на входе, так и на выходе имеет электрическую энергию. Изменяются только ее параметры – напряжение и ток, их форма, величина и частота. Примером могут быть выпрямители, инверторы, трансформаторы.
• Потребители активной энергии преобразовывают электрический ток в освещение или тепло. Это электротермические устройства, лампы, резисторы, электродвигатели.
• К вспомогательным компонентам относят коммутационные устройства, измерительные приборы, соединительные элементы и провод.

Основой электрической сети является схема. Это графический рисунок, который содержит условные изображения и обозначения элементов и их соединение. Они выполняются согласно ГОСТу 2.721-74 – 2.758-81

Схема простейшей линии включает в себя гальванический элемент. С помощью проводов к нему через выключатель подсоединена лампа накаливания. Для измерения силы тока и напряжения в нее включен вольтметр и амперметр.

Классификация цепей

Электроцепи классифицируют по типу сложности: простые (неразветвленные) и сложные (разветвленные). Есть разделение на цепи постоянного тока и переменного, а также синусоидального и несинусоидального. Исходя из характера элементов, они бывают линейные и нелинейные. Линии переменного тока могут быть однофазными и трехфазными.

Разветвленные и неразветвленные

Во всех элементах неразветвленной цепи течет один и тот же ток. Простейшая разветвленная линия включает в себя три ветви и два узла. В каждой ветви течет свой ток. Ветвь определяют как участок цепи, который образован последовательно соединенными элементами, заключенными между двух узлов. Узел – это точка, в которой сходятся три ветви.

Если на схеме при пересечении двух прямых поставлена точка, в этом месте есть электрическое соединение двух линий. Если узел не обозначен – цепь неразветвленная.

Линейные и нелинейные

Электрическая цепь, в которой потребители не зависят от значения напряжения и направления токов, а все компоненты линейные, называется линейной. К элементам такой цепи относятся зависимые и независимые источники токов и напряжений. В линейной сопротивление элемента не зависит от тока, например, электропечь.

В нелинейной, пассивные элементы зависят от значений направления токов и напряжения, имеют хотя бы один нелинейный элемент. Например, сопротивление лампы накаливания зависит от скачков напряжения и силы тока.

Обозначения элементов на схеме

Прежде чем приступить к монтажу оборудования необходимо изучить нормативные сопровождающие документы. Схема позволяет донести до пользователя полную характеристику изделия с помощью буквенных и графических обозначений, занесенных в единый реестр конструкторской документации.

К чертежу прилагаются дополнительные документы. Их перечень может быть указан в алфавитном порядке с цифровой сортировкой на самом чертеже, либо отдельным листом. Классифицируют десять видов схем, в электротехнике обычно используют три основные схемы.

• Функциональная имеет минимальную детализацию. Основные функции узлов изображают прямоугольником с буквенными обозначениями.
• Принципиальная схема подробно отображает конструкцию использованных элементов, а также их связи и контакты. Необходимые параметры могут быть отображены непосредственно на схеме или в отдельном документе. Если указана только часть установки, это однолинейная схема, когда указаны все элементы – полная.
• В монтажной электрической схеме используют позиционные обозначения элементов, их месторасположение, способ монтажа и очередность.

Для чтения электросхем нужно знать условные графические обозначения. Провода, которые соединяют элементы, изображаются линиями. Сплошная линия – это общее обозначение проводки. Над ней могут быть указаны данные о способе прокладки, материале, напряжении, токе. Для однолинейной схемы группа проводников изображается пунктирной линией. В начале и в конце указывают маркировку провода и место его подключения.

Вертикальные засечки на линии проводки говорят о количестве проводников. Если их более трех, выполняют цифровое обозначение. Прерывистой линией обозначают управляющие цепи, сеть охранного, эвакуационного, аварийного освещения.

Выключатель на схеме выглядит как кружок с наклоненной вправо чертой. По виду и количеству черточек определяют параметры устройства.

Кроме основных чертежей есть схемы замещения.

Трехфазные электрические цепи

Трехфазная цепь в рабочем режиме

Среди электрических цепей распространены как однофазные, так и многофазные системы. Каждая часть многофазной цепи характеризуется одинаковым значением тока и называется фазой. Электротехника различает два понятия этого термина. Первое – непосредственная составляющая трехфазной системы. Второе – величина, изменяющаяся синусоидально.

Трехфазная цепь – это одна из многофазных систем переменного тока, где действуют синусоидальные ЭДС (электродвижущая сила) одинаковой частоты, которые сдвинуты во времени относительно друг друга на определенный фазовый угол. Она образована обмотками трехфазного генератора, тремя приемниками электроэнергии и соединительными проводами.

Такие цепи служат для обеспечения генерации электрической энергии, для ее передачи, распределения, и имеет следующие преимущества:

• экономичность выработки и транспортировки электроэнергии в сравнении с однофазной системой;
• простое генерирование магнитного поля, которое необходимо для работы трехфазного асинхронного электродвигателя;
• одна и та же генераторная установка выдает два эксплуатационных напряжения – линейное и фазное.

Трехфазная система выгодна при передаче электроэнергии на большие расстояния. К тому же материалоемкость значительно ниже, чем однофазных. Основные потребители – трансформаторы, асинхронные электродвигатели, преобразователи, индукционные печи, мощные нагревательные и силовые установки. Среди однофазных маломощных устройств можно отметить электроинструменты, лампы накаливания, бытовые приборы, блоки питания.

Трехфазная схема отличается значительной уравновешенностью системы. Способы соединения фаз получили структуру «звезда» и «треугольник». Обычно «звездой» соединяются фазы генерирующих электромашин, а фазы потребителей «звездой» и «треугольником».

Законы, действующие в электрических цепях

На схемах направление токов указывают стрелками. Для расчета нужно принять направления для напряжений, токов, ЭДС. При расчетах в электротехнике используют следующие основные законы:

1. Закон Ома для прямолинейного участка цепи, который определяет связь между электродвижущей силой, напряжением источника с протекающей в проводнике силой тока и сопротивлением самого проводника.
2. Чтобы найти все токи и напряжения, используют правила Кирхгофа, которые действуют между токами и напряжениями любого участка электрической цепи.
3. Закон Джоуля–Ленца дает количественную оценку теплового действия электрического тока.

В цепях постоянного тока направление действия электродвижущей силы указывают от отрицательного потенциала к положительному. За направление принимают движение положительных зарядов. При этом стрелка направлена от большего потенциала к меньшему. Напряжение всегда направлено в ту сторону, что и ток.

В синусоидальных цепях ЭДС, напряжение и ток обозначают, используя полупериод тока, при этом он не изменяет свое направление. Чтобы подчеркнуть разницу потенциалов, их обозначают знаками «+» и «–».

Как производится расчет электрических цепей

Путь вычисления делится на множество способов, которые используются на практике:

• метод, основанный на законе Ома и правилах Кирхгофа;
• способ определения контурных токов;
• прием эквивалентных преобразований;
• методика измерений сопротивлений защитных проводников;
• расчет узловых потенциалов;
• метод идентичного генератора, и другие.

Основа расчета простой электрической цепи по закону Ома – это определение силы тока в отдельном участке при известном сопротивлении проводников и заданном напряжении.

По условию задачи известны сопротивления подсоединенных к цепи резисторов R1, R2, R3, R4, R5, R6 (без учета сопротивления амперметра). Необходимо вычислить силу токов J1, J2…J6.

На схеме есть три последовательных участка. Причем второй и третий имеют разветвления. Сопротивления этих участков обозначим, как R1, R’, R”. Тогда общее сопротивление равно сумме сопротивлений:

R = R1 + R’ + R”, где

R’ – общее сопротивление параллельно подключенных резисторов R2, R3, R4.

R” – общее сопротивление резисторов R5 и R6.

Используя закон параллельного соединения, вычисляем сопротивления R’ и R”.

1/R’ = 1/R2 + 1/R3 + 1/R4

1/R” = 1/R5 + 1/R6

Определить силу тока в неразветвленной цепи, зная общее сопротивление при заданном напряжении, можно по следующей формуле:

I = U/R, тогда I = I1

Для вычисления силы тока в отдельно взятых ветвях, нужно определить напряжение на участках последовательных цепей по закону Ома:

U1 = IR1; U2 = IR’; U3 = IR”;

Зная напряжение конкретных участков, можно вычислить силу тока на отдельных ветвях:

I2 = U2/R2; I3 = U2/R3; I4 = U2/R4; I5 = U3/R5; I6 = U3/R6

Иногда необходимо узнать сопротивление участков по известным параметрам напряжения, силы токов, сопротивления других участков или сделать расчет напряжения по имеющимся данным сопротивления и силе тока.

Основная часть методик направлена на упрощение расчетов. Это достигается адаптацией систем уравнений, либо самой схемы. Расчет электрических цепей производится различными способами, в зависимости от класса их сложности.

Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

Инженеры из разных областей работали вместе над созданием ветряных турбин на море

Инженерное дело — это использование науки и математики для проектирования или изготовления вещей. Инженеров называют инженерами. Они изучают инженерное дело в колледже или университете. Инженеры обычно проектируют или строят вещи. Некоторые инженеры также используют свои навыки для решения технических проблем. Есть разные типы инженеров, которые проектируют все, от компьютеров и зданий до часов и веб-сайтов.Люди разрабатывали вещи тысячи лет.

Инженерное дело — большая тема. Вот несколько из множества типов инженеров:

• Аэрокосмические инженеры проектируют космические аппараты и самолеты.
• Биомедицинские инженеры проектируют и работают с медицинским оборудованием.
• Инженеры-химики используют химические вещества для производства лекарств, медикаментов или удобрений для сельскохозяйственных культур.
• Инженеры-строители работают на дорогах, мостах, зданиях и других общественных сооружениях.
• Компьютерные инженеры проектируют или улучшают компьютеры (включая встроенные системы и их части).
• Инженеры-электрики работают с электричеством и проектируют электрооборудование, от небольших вещей, таких как радиоприемники и компьютеры, до больших вещей, таких как системы передачи электроэнергии.
• Инженеры-электронщики работают с электроникой, которая используется для создания компьютерных деталей и электрического оборудования.
• Инженеры-экологи разрабатывают и внедряют способы оздоровления и восстановления окружающей среды.
• Инженеры-технологи проектируют и совершенствуют машины и сборочные линии, на которых производятся изделия. Они работают с роботами и автоматизацией и помогают компаниям работать быстрее и лучше с меньшим количеством ошибок.
• Инженеры-механики проектируют машины или движущиеся объекты, например автомобили и поезда. Инженер-механик также может помочь спроектировать электростанции, нефтеперерабатывающие заводы и фабрики.
• Инженеры мехатроники работают в нескольких областях техники, включая машиностроение, электротехнику, телекоммуникационную технику, технику управления и вычислительную технику.
• Морские инженеры проектируют, строят, тестируют и ремонтируют лодки, корабли, подводные аппараты, уделяя особое внимание своим внутренним системам.
• Инженеры-нанотехнологи изучают очень маленькие вещи, например, цепочки атомов и то, как они собраны вместе.
• Инженеры-атомщики проектируют и строят атомные станции. Они также изучают характерное поведение определенных радиоактивных или нестабильных элементов.
• Инженеры-строители занимаются проектированием и анализом зданий и крупных не строительных конструкций, чтобы выдерживать как гравитационные и ветровые нагрузки, так и стихийные бедствия.
• Инженеры-программисты разрабатывают и пишут программы для компьютеров.
• Системные инженеры смотрят, как работают сложные вещи, и стараются сделать их быстрее и умнее.

Инженеры работают не только с машинами. Они также много работают с другими людьми. ^[1] Многие инженерные проекты большие и очень сложные. Часто разные инженеры работают вместе и помогают друг другу. Например, компьютерным инженерам нужна помощь инженеров-электриков для создания компьютера.Компьютеру нужны программы, написанные инженерами-программистами. Компьютер может использоваться аэрокосмическими инженерами для управления самолетом. Самолет — это большая механическая система с множеством деталей, поэтому также необходимы инженер-механик и системный инженер.

Большинство (но не все) инженеров прошли годы обучения. Большая часть их обучения предполагает работу в рамках ограниченного бюджета и ограниченных материалов.

Американские курсы [изменить | изменить источник]

В Соединенных Штатах большинство инженеров поступают в колледж или университет, чтобы получить степень инженера.Большинство людей учатся в школе четыре года, чтобы получить степень бакалавра инженерных наук. Степень магистра — это ученая степень, которая обычно требует еще двух лет обучения после бакалавриата. Лицо со степенью магистра имеет право поступить на докторскую программу в области инженерии. Выпускнику докторской программы присуждается степень доктора философии, которую обычно называют докторской степенью. Для получения степени доктора технических наук требуется три или четыре года обучения после получения степени магистра и включает в себя завершение длинного исследовательского отчета, называемого диссертацией.Приобретя достаточный опыт работы, можно получить лицензию профессионального инженера (PE), чтобы закрепить продемонстрированные знания по своей специальности.

курсы британского языка [изменить | изменить источник]

В Соединенном Королевстве степень инженера в университетах составляет либо трехлетний BEng (бакалавр инженерных наук), либо четырехлетний MEng (магистр инженерного дела). Во многих университетах принято изучать только одну инженерную дисциплину (например, авиационное или гражданское строительство), хотя в некоторых университетах есть степень общего инженера.Британские университеты также могут предлагать докторские программы в качестве доктора философии (PhD) или доктора технических наук (EngD). У инженеров всех дисциплин есть общие подходы к решению проблем, включая командную работу, общение и итерационный процесс проектирования.

Инженеры также могут получить дополнительное признание в виде дипломов. Дипломированный инженер — это тот, кто имеет степень или докторскую степень, признанную группой профессионалов, таких как IET (Институт инженерии и технологий), IMechE (Институт инженеров-механиков), IChemE (Институт инженеров-химиков) или ICE (Институт инженеров-строителей).Опыт и ответственность позволяют сделать следующий шаг к признанию, став членом этих институтов.

курсы французского [изменить | изменить источник]

Лучший способ стать инженером во Франции — пройти два года CPGE (Classe Préparatoire pour les Grandes Écoles — французский класс инженерной школы), а затем три года проучиться в «École d’Ingénieur» (инженерная школа. ).
Вы также можете учиться в IUT (Institut Universitaire Technologique) в течение двух лет, а затем три года учиться в «École d’Ingénieur».

Как выбрать лучшее инженерное направление для будущих целей? [Советы экспертов]

Добро пожаловать, претенденты на участие в программе PCM,

С окончанием школьных дней начинается новый карьерный путь! Путешествие, наполненное непреходящими амбициями, смелостью и сильным желанием сделать свою карьеру стоящей.

После прохождения 12 ^th Class с PCM вы либо переходите на B-Tech, либо выбираете для себя другие варианты.

Что ж, если вы выберете инженерное направление, независимо от того, на какой экзамен вы приходите, будь то IIT JEE или любой другой конкурсный экзамен, вы должны знать, какой из инженерных направлений будет лучшим в будущем.

Здесь мы собираемся обсудить наиболее популярные направления B-Tech в Индии. Прочтите блог и узнайте, какая отрасль инженерии будет для вас лучшей.

Нужна ли вам помощь в подготовке к экзамену IIT JEE? Присоединяйтесь к Eduncle.com и получите бесплатную консультацию экспертов.

Найдите лучшую инженерную отрасль с точки зрения заработной платы и государственных должностей — ноу-хау!

Выбор лучшего инженерного отделения для вас — важное решение, но перед тем, как выбрать его, вы также должны найти подходящий технический колледж. В Индии насчитывается инженерных колледжей , для вашего удобства мы разделили их на 5 основных категорий —

Индийские технологические институты

Национальные технологические институты

Индийские институты информационных технологий

Институты, финансируемые государством

Частные институты

Вышеуказанные колледжи принимают прием на основании следующих экзаменов —

IIT через IIT JEE Advanced

NIT, IIIT и GFTI через IIT JEE Mains

GFTI и частные колледжи через другие вступительные инженерные экзамены .

Теперь стоит еще одна задача — выбрать лучшую инженерную ветвь на будущее. Что ж, сделать правильный выбор среди различных направлений B-Tech — непростая задача.

Всегда нужно выбирать отрасль, исходя из ее универсальности, масштабов карьеры и популярности. И самое главное, что бы вы ни выбрали, это должно быть лучшее инженерное подразделение с точки зрения заработной платы и пакетов вакансий.

Мы предоставляем списки самых популярных инженерных отраслей!

Механический

Гражданское

Компьютерные науки

Электрооборудование

Химическая промышленность

Нажмите, чтобы загрузить программу экзамена IIT JEE 2019 PDF

1.Машиностроение

Вы когда-нибудь открывали свою игрушечную машинку, чтобы посмотреть, как она работает? Вы когда-нибудь видели шестерни велосипеда и очаровывались ими? Вы когда-нибудь задумывались, как устроены эти автомобили? Вы любите машины? Если ответ на любой из этих вопросов утвердительный, то механическое подразделение является для вас лучшим инженерным подразделением.

Но прежде чем присоединиться к этому курсу, вы должны знать, что он требует большого количества навыков проектирования.

Если мы обсудим, какая отрасль инженерии будет лучшей для государственных должностей, то механика — это вечнозеленый поток, который никогда не разочарует вас. Не только в государственном секторе, но и в частном секторе у него огромный карьерный рост.

Расскажите подробнее о профилях вакансий и отделах занятости для инженера-механика.

Профили инженеров-механиков

Инженер-механик

Инженер по техобслуживанию

Инженер по контролю качества

Инженер-технолог

Специалист по проектированию машин

CAD CAM Expert

Инженер на объекте

Indian Naval Stores Service (ВМС Индии)

Отделы трудоустройства инженеров-механиков

инженеров-механиков работают в различных государственных и частных фирмах, которые вносят большой вклад в развитие индийских технологий и экономики.Некоторые из основных существенных —

Индийские железные дороги

Управление стали Индии (ПАРУС)

Bharat Heavy Electricals Limited (BHEL)

Индийская нефтяная корпорация

Indian Naval Stores Service (ВМС Индии)

ВВС Индии

Герой мотокорпуса

Ашок Лейланд

Форд Индия

Махиндра и Махиндра

Kirloskar Group of Engg.

Thermax и Siemens

2. Гражданское строительство

Civil — для тех, кто любит здания и небоскребы. Это также для тех, кто увлечен проектированием, строительством зданий, созданием физической и естественной окружающей среды, включая такие работы, как дороги, мосты, плотины, каналы, здания и башни.

Филиал включает в себя различные поля, такие как —

Математика, физика, городское и городское планирование, геотехнические, структурные, экологические, землетрясения, транспорт, оценка стихийных бедствий и управление Структурное проектирование, техническое обслуживание конструкций, восстановление конструкций, ирригационная инженерия, геодезические технологии, бетонные технологии и компьютерное планирование и Дизайн.

Civil Engineering также впереди в предоставлении вакансий техническим кандидатам в некоторых известных областях в различных областях, упомянутых ниже.

Профили инженеров-строителей

Инженер-строитель

Главный и младший инженер

Инженер на объекте

Главный инженер по планированию

Начальник участка

Консультант

Сотрудник по управлению ресурсами

Отделы трудоустройства инженеров-строителей

Государственный и негосударственный секторы, предоставляющие возможности трудоустройства в области гражданского строительства, составляют —

Национальная теплоэнергетическая корпорация (NTPC)

Департамент общественных работ (PWD)

Центральный отдел общественных работ (CPWD)

Магистр электротехники

Что такое инженерное дело?

В слове «инженер» есть что-то особенное, и каждый инженер любит произносить фразу «Да, я инженер» без усталости в течение всего дня.

Инженерная профессия также считается одной из самых желанных согласно результатам многих опросов, проведенных на протяжении многих лет, однако что такое инженерия?

Здесь мы спрашиваем не о стандартном определении из учебников, а о более глубоком вопросе о потоке науки, который дал нам мужчин и женщин, которые продолжили формировать мир.

Проще говоря, инженерия — это приложение науки для решения реальных проблем, и инженеры — это те, кто обучен этому.Листая страницы истории, легко увидеть, как инженеры оставили свой след в этом мире, а современный мир, в котором мы живем, совершенно невозможен без них.

От Архимеда, который был инженером-классиком до Леонардо да Винчи и Николы Тесла, до современного известного имени Илона Маска, инженеры формируют мир шаг за шагом.

Инженеры — это особый круг людей, которым нравится разбирать вещи, собирать их вместе и наслаждаться этим радостным моментом успеха.

Да, для неподготовленного взгляда они просто разобрали и собрали его обратно, но для инженера момент, когда он собирается, просто эйфория.

Вы когда-нибудь слышали цитату « Нормальные люди … считают, что если все в порядке, не чините. Инженеры считают, что если он не сломан, то в нем еще недостаточно функций » — вот что испытывает каждый момент, когда инженер видит что-то, связанное с его областью.

Слово «инженерия» очень обширно, однако важно знать, что существует шесть различных типов инженерии.Эти типы могут иметь внутри себя подтипы, но существует только 6 основных сегментов .

Машиностроение

Эта область, очевидно, связана с машиностроением, и инженеры-механики играют жизненно важную роль от проектирования до производства машин. Эти машины могут различаться по сложности и размерам, каждая из которых спроектирована и построена для определенных целей.

Самая большая машина, построенная до настоящего времени, — Большой адронный коллайдер, имеющий окружность 27 километров, ставший крупнейшим в мире ускорителем частиц.

Другие изобретения, такие как «Большая Берта» и «Прелюдия», показывают, насколько далеко может быть продвинута человеческая инженерия, когда вы думаете о самом большом и величайшем.

Гражданское строительство

Потребность в строительстве зданий и других физических сооружений была частью человеческой цивилизации, и мы даже можем сказать, что гражданское строительство предшествует любым другим формам инженерии.

Если вы посмотрите на масштаб самого высокого здания в мире или бетонные купола, закрывающие Чернобыль от утечки ядерной энергии, это показывает, насколько важно гражданское строительство как для развития, так и для устойчивости.

Химическая инженерия

Химическая инженерия может звучать как отрасль инженерии, занимающаяся исключительно химическими веществами, но она включает в себя различные отрасли науки, такие как биология, физика, математика и т. Д.

Очистка воды с использованием хлорирования и обработка металлов с использованием химикатов. все побочные продукты подвигов химической инженерии, украсившие мир.

Инженеры-химики сегодня пользуются большим спросом из-за достижений в области аккумуляторных батарей, которые, как утверждается, являются будущим транспорта.Также ведутся активные исследования по созданию заживляющих гелей, которые значительно ускорят заживление ран у человека.

Нефтяная инженерия

Нефтяную инженерию можно назвать двигателем современной промышленности. Нефтяная инженерия связана с переработкой масел, которые мы получаем с земли.

Перерабатывая сырую нефть, мы получаем всевозможные продукты, от авиакеросина до вазелина.

Автомобиль, который путешествует по земле, был бы невозможен без инженеров-нефтяников.Нефтяная инженерия почти всегда считается самой высокооплачиваемой инженерной должностью.

Электротехника и электроника

Мир встал на путь будущего электричества, и инженеры-электрики усердно трудятся, чтобы воплотить его в жизнь. Электротехника относится к производству и применению электричества.

Они также являются разработчиками электрических устройств, использующих электричество.

Нет сомнений в их рыночном охвате, потому что вы сейчас читаете этот текст с электронного устройства.Современная автоматизация требует больше электротехники, а появление возобновляемых источников энергии сделало инженеров-электриков спасителями современного мира.

Аэрокосмические инженеры бросили вызов тому, что мы, как люди, можем сделать для обеспечения полета.

Но небо — это не предел для аэрокосмических инженеров. Мы исследовали космос, буквально оставили свой след на Луне, и теперь планы по колонизации Марса реализуются.

Между учеными и инженерами всегда существует соперничество, которое мы слышали.Когда Илона Маска спросили «Кто лучше, ученые или инженеры?» он ответил так же недолго думая — инженеров.

Но тот, кто выражает это лучше, чем Илон, — это Эйнштейн:

«Ученые исследуют то, что уже есть; инженеры создают то, чего никогда не было ».

Это верно во всех смыслах, если задуматься. Между учеными и инженерами всегда существовал негласный иерархический спор. Несмотря на то, что оба не видны, тонкое напряжение в отношении того, кто лучше, присутствует повсеместно, когда они находятся в одной комнате.

По сути, ученые открывают явление, присутствующее в мире, однако мы не можем использовать эти явления в наших интересах, если не поймем их.

Ученые помогают нам лучше расшифровывать вещи, а инженеры — те, кто на самом деле использует эти открытия для создания того, чего нет.

Итак, они оба дополняют друг друга, в результате получается

Машиностроение | Британника

Машиностроение , инженерная отрасль, связанная с проектированием, производством, установкой и эксплуатацией двигателей и машин, а также с производственными процессами.Это особенно касается сил и движения.

Подробнее по этой теме

История техники: Механические приспособления

Хотя и незначительные, но механические достижения греко-римских веков не оставались без внимания. В мире было одно из своих великих механических …

История

Изобретение паровой машины во второй половине 18 века, которое стало ключевым источником энергии для промышленной революции, дало огромный импульс развитию машинного оборудования всех типов.В результате была разработана новая основная классификация машиностроения, связанная с инструментами и машинами, получившая официальное признание в 1847 году при основании Института инженеров-механиков в Бирмингеме, инж.

Машиностроение превратилось из практики механиков, основанной в основном на пробах и ошибках, к применению профессиональным инженером научного метода в исследованиях, проектировании и производстве. Требование повышения эффективности постоянно повышает качество работы, ожидаемой от инженера-механика, и требует более высокого уровня образования и подготовки.

Машиностроительные функции

Можно назвать четыре функции инженера-механика, общие для всех отраслей машиностроения. Первый — это понимание основ механики и работа с ними. Они включают динамику, касающуюся отношения между силами и движением, например, в вибрации; автоматическое управление; термодинамика, имеющая дело с отношениями между различными формами тепла, энергии и мощности; поток жидкости; теплопередача; смазка; и свойства материалов.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской.
Подпишитесь сегодня

Второй — это последовательность исследований, проектирования и развития. Эта функция пытается внести изменения, необходимые для удовлетворения настоящих и будущих потребностей. Такая работа требует ясного понимания науки о механике, способности анализировать сложную систему на ее основные факторы, а также оригинальности для синтеза и изобретения.

В-третьих, это производство продукции и электроэнергии, которое включает в себя планирование, эксплуатацию и техническое обслуживание.Цель состоит в том, чтобы произвести максимальную ценность с минимальными инвестициями и затратами, поддерживая или повышая долгосрочную жизнеспособность и репутацию предприятия или учреждения.

Четвертая — координирующая функция инженера-механика, включая менеджмент, консалтинг и, в некоторых случаях, маркетинг.

В этих функциях наблюдается давняя тенденция к использованию научных вместо традиционных или интуитивных методов. Исследование операций, разработка стоимости и PABLA (анализ проблем с помощью логического подхода) — типичные названия таких рационализированных подходов.Однако творчество нельзя рационализировать. Способность сделать важный и неожиданный шаг, открывающий новые решения, остается в машиностроении, как и везде, в значительной степени личной и спонтанной характеристикой.

Отрасли машиностроения

Разработка станков для производства товаров

мехатроник; инженерное дело; robot

Узнайте, как мехатроника сочетает в себе знания и навыки из области механики, электротехники и вычислительной техники для создания высокотехнологичных продуктов, например промышленных роботов.

© Университет Ньюкасла, факультет инженерии и искусственной окружающей среды с благодарностью Джереми Лей и Нику Паркеру из Light Creative (издательский партнер Britannica) Посмотрите все видео к этой статье

Высокий уровень жизни в развитых странах многим обязан машиностроению. Инженер-механик изобретает машины для производства товаров и разрабатывает станки все большей точности и сложности для создания машин.

Основными направлениями развития машинного оборудования были увеличение скорости работы для достижения высоких темпов производства, повышение точности для получения качества и экономии продукта, а также минимизация эксплуатационных расходов.Эти три требования привели к развитию сложных систем управления.

Наиболее успешным производственным оборудованием является такое, в котором механическая конструкция машины тесно интегрирована с системой управления. Современная передаточная (конвейерная) линия по производству автомобильных двигателей — хороший пример механизации сложной серии производственных процессов. В настоящее время ведутся разработки по дальнейшей автоматизации производственного оборудования с использованием компьютеров для хранения и обработки огромного количества данных, необходимых для производства различных компонентов с помощью небольшого количества универсальных станков.

Разработка машин для производства силовых

Паровая машина стала первым практическим средством выработки энергии из тепла для пополнения старых источников энергии из мускулов, ветра и воды. Одной из первых задач, стоящих перед новой профессией инженера-механика, было повышение теплового КПД и мощности; Это было сделано главным образом за счет разработки паровой турбины и связанных с ней больших паровых котлов. ХХ век стал свидетелем продолжающегося быстрого роста выходной мощности турбин для привода электрогенераторов, наряду с постоянным увеличением теплового КПД и снижением капитальных затрат на киловатт крупных электростанций.Наконец, инженеры-механики приобрели ресурс ядерной энергии, применение которой потребовало исключительного стандарта надежности и безопасности, включая решение совершенно новых проблем (см. Ядерную инженерию).

Инженер-механик также отвечает за гораздо меньшие по размерам двигатели внутреннего сгорания, как поршневые (бензиновые и дизельные), так и роторные (газотурбинные и двигатели Ванкеля), которые широко используются на транспорте. В области транспорта в целом, в воздухе и космосе, а также на суше и на море, инженер-механик создал оборудование и электростанцию, все больше сотрудничая с инженером-электриком, особенно в разработке подходящих систем управления.

Разработка боевого оружия

Навыки, применяемые на войне инженером-механиком, аналогичны навыкам, необходимым в гражданских приложениях, хотя их цель состоит в том, чтобы усилить разрушительную силу, а не повысить творческую эффективность. Однако требования войны направили огромные ресурсы в технические области и привели к достижениям, которые имеют огромные преимущества в мире. Яркие примеры — реактивные самолеты и ядерные реакторы.

Первые усилия инженеров-механиков были направлены на управление окружающей средой человека путем осушения и орошения земель и вентиляции шахт.Холодильное оборудование и кондиционирование воздуха — примеры использования современных механических устройств для управления окружающей средой.

Многие продукты машиностроения вместе с технологическими разработками в других областях вызывают шум, загрязнение воды и воздуха, а также разрушение земель и пейзажей. Скорость производства товаров и энергии растет так быстро, что восстановление естественными силами уже не успевает за ними. Быстро развивающейся областью для инженеров-механиков и других специалистов является экологический контроль, включающий в себя разработку машин и процессов, которые будут производить меньше загрязняющих веществ, а также нового оборудования и методов, которые могут уменьшить или устранить уже образовавшееся загрязнение.

Джон Флитвуд Бейкер, Барон Бейкер
Питер МакГрегор Росс
Редакция Британской энциклопедии

Узнайте больше в этих связанных статьях Britannica:

• 

  История техники: Механические приспособления

  Хотя и незначительные, но механические достижения греко-римских веков не оставались без внимания.В мире был один из великих гениев механики в лице Архимеда, который изобрел замечательное оружие, чтобы защитить свои родные Сиракузы от римского вторжения, и применил свой мощный ум к таким…

• телеметрия: специальные приложения и методы.

  В машиностроении информация передается от внутренних первичных двигателей (например, электрических, газовых, паровых и дизельных двигателей) по различным типам радиоканалов на внешний приемник.Информация обычно включает температуру и давление.…

• 

  паровой двигатель

  Паровая машина — машина, использующая энергию пара для выполнения механической работы за счет тепла. Далее следует краткое описание паровых машин.Для полной обработки энергии пара и производства паровых двигателей и турбин см. Преобразование энергии: паровые двигатели. В паровой машине горячий пар,…

инжиниринг | Определение, история, функции и факты

инженерное дело; вибрация

Узнайте, как прорыв в области увеличения при движении позволяет инженерам лучше контролировать почти незаметные вибрации, вызываемые такими силами, как ветер и дождь, в инфраструктуре зданий.

© Массачусетский технологический институт (издательский партнер Britannica) См. Все видео к этой статье

Инженерное дело , применение науки для оптимального преобразования ресурсов природы в пользу человечества. Сфера деятельности была определена Советом инженеров по профессиональному развитию в Соединенных Штатах как творческое применение «научных принципов для проектирования или разработки конструкций, машин, аппаратов или производственных процессов или работ с их использованием по отдельности или в комбинации; или строить или эксплуатировать то же самое, полностью осознавая их конструкцию; или прогнозировать их поведение в конкретных условиях эксплуатации; все в соответствии с назначением, экономичностью эксплуатации и безопасностью для жизни и имущества.«Термин инженерное дело иногда определяется более свободно, особенно в Великобритании, как производство или сборка двигателей, станков и деталей машин.

Слова двигатель и изобретательный образованы от одного и того же латинского корня ingenerare , что означает «создавать». Ранний английский глагол engine означал «изобретать». Таким образом, двигателями войны были такие устройства, как катапульты, плавучие мосты и штурмовые башни; их конструктором был «инженер» или военный инженер.Аналогом военного инженера был инженер-строитель, который применил практически те же знания и навыки при проектировании зданий, улиц, систем водоснабжения, канализации и других проектов.

С инженерией связан большой объем специальных знаний; подготовка к профессиональной практике включает в себя обширную подготовку по применению этих знаний. Стандарты инженерной практики поддерживаются усилиями профессиональных обществ, обычно организованных на национальном или региональном уровне, при этом все члены признают ответственность перед обществом сверх ответственности перед своими работодателями или другими членами своего общества.

Задача ученого — знать, а функция инженера — делать. Ученые пополняют запас проверенных систематизированных знаний о физическом мире, а инженеры используют эти знания для решения практических задач. Инженерия основана в основном на физике, химии и математике и их расширениях в области материаловедения, механики твердого тела и жидкости, термодинамики, процессов переноса и скорости, а также системного анализа.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской.Подпишитесь сегодня

В отличие от ученых, инженеры не вправе выбирать интересующие их проблемы. Они должны решать проблемы по мере их возникновения, и их решения должны удовлетворять противоречивым требованиям. Обычно эффективность стоит денег, безопасность увеличивает сложность, а улучшенная производительность увеличивает вес. Инженерное решение — это оптимальное решение, конечный результат, который с учетом многих факторов является наиболее желательным. Он может быть наиболее надежным в пределах заданного предела веса, самым простым, отвечающим определенным требованиям безопасности, или наиболее эффективным при заданных затратах.При решении многих инженерных задач социальные издержки значительны.

Инженеры используют два типа природных ресурсов — материалы и энергию. Материалы полезны благодаря своим свойствам: их прочности, простоте изготовления, легкости или долговечности; их способность изолировать или вести себя; их химические, электрические или акустические свойства. Важные источники энергии включают ископаемое топливо (уголь, нефть, газ), ветер, солнечный свет, падающую воду и ядерное деление. Поскольку большинство ресурсов ограничены, инженеры должны заботиться о постоянном развитии новых ресурсов, а также об эффективном использовании существующих.

История инженерии

Первым инженером, известным по имени и достижениям, был Имхотеп, строитель Ступенчатой ​​пирамиды в Хаккаре, Египет, вероятно, около 2550 г. до н. Э. Преемники Имхотепа — египтяне, персидские, греческие и римские — подняли гражданское строительство до выдающихся высот на основе эмпирических методов, подкрепленных арифметикой, геометрией и некоторыми физическими науками. Фарос (маяк) в Александрии, Храм Соломона в Иерусалиме, Колизей в Риме, системы персидских и римских дорог, акведук Пон-дю-Гар во Франции и многие другие крупные сооружения, некоторые из которых сохранились до наших дней, свидетельствуют об их существовании. мастерство, воображение и смелость.Из многих написанных ими трактатов один, в частности, сохранился, чтобы дать представление об инженерном образовании и практике в классические времена: Витрувий De Architectura , опубликованный в Риме в I веке нашей эры, 10-томный труд, посвященный строительным материалам и методам строительства. , гидравлика, измерения, градостроительство.

При строительстве средневековые европейские инженеры подняли технику в виде готической арки и аркбутана на высоту, неизвестную римлянам.Альбом для зарисовок французского инженера 13 века Виллара де Оннекура раскрывает обширные познания в математике, геометрии, естественных и физических науках и рисовании.

В Азии инженерия развивалась отдельно, но очень похоже: все более и более сложные методы строительства, гидравлики и металлургии помогли создать развитые цивилизации, такие как Монгольская империя, чьи большие и красивые города произвели впечатление на Марко Поло в 13 веке. .

Гражданское строительство возникло как отдельная дисциплина в 18 веке, когда были основаны первые профессиональные общества и инженерные школы.Инженеры-строители XIX века построили всевозможные сооружения, спроектировали системы водоснабжения и канализации, проложили сети железных и автомобильных дорог, спланировали города. Англия и Шотландия были колыбелью машиностроения, возникшего на основе изобретений шотландского инженера Джеймса Ватта и машинистов по текстилю времен промышленной революции. Развитие британской станкостроительной промышленности дало огромный импульс изучению машиностроения как в Великобритании, так и за рубежом.

Развитие знаний об электричестве — от оригинального электрического элемента Алессандро Вольта в 1800 году до экспериментов Майкла Фарадея и других, достигших в 1872 году динамо-машины Грамма и электродвигателя (названного в честь бельгийского З. Т. Грамма) — привело к развитию электротехника и электроника. Аспект электроники стал заметным благодаря работам таких ученых, как Джеймс Клерк Максвелл из Великобритании и Генрих Герц из Германии в конце 19 века. Основные успехи были достигнуты с разработкой вакуумной лампы Ли Де Форестом из Соединенных Штатов в начале 20 века и изобретением транзистора в середине 20 века.В конце 20 века инженеров-электриков и электронщиков было больше, чем всех в мире.

Химическая инженерия возникла в результате распространения в XIX веке промышленных процессов, включающих химические реакции в металлургии, пищевой промышленности, текстильной промышленности и многих других областях. К 1880 году использование химикатов в производстве привело к созданию отрасли, функцией которой было массовое производство химикатов. Проектирование и работа предприятий этой отрасли стали функцией инженера-химика.

Технические функции

Решение проблем является общим для всех инженерных работ. Проблема может включать количественные или качественные факторы; он может быть физическим или экономическим; это может потребовать абстрактной математики или здравого смысла. Большое значение имеет процесс творческого синтеза или дизайна, объединение идей для создания нового и оптимального решения.

Хотя технические проблемы различаются по масштабу и сложности, применим тот же общий подход. Сначала идет анализ ситуации и предварительное решение по плану нападения.В соответствии с этим планом проблема сводится к более категоричному вопросу, который можно четко сформулировать. Затем на поставленный вопрос ответят дедуктивным рассуждением из известных принципов или творческим синтезом, как в новом дизайне. Ответ или дизайн всегда проверяются на точность и адекватность. Наконец, результаты для упрощенной задачи интерпретируются с точки зрения исходной задачи и сообщаются в соответствующей форме.

В порядке уменьшения внимания к науке основные функции всех инженерных отраслей следующие:

• Исследования .Используя математические и научные концепции, экспериментальные методы и индуктивные рассуждения, инженер-исследователь ищет новые принципы и процессы.

• Развитие . Инженеры-разработчики применяют результаты исследований в полезных целях. Творческое применение новых знаний может привести к созданию рабочей модели новой электрической схемы, химического процесса или промышленного оборудования.

• Дизайн . При проектировании конструкции или продукта инженер выбирает методы, определяет материалы и определяет формы для удовлетворения технических требований и технических характеристик.

• Строительство . Инженер-строитель отвечает за подготовку участка, определение процедур, которые экономически и безопасно приведут к желаемому качеству, руководство размещением материалов и организацию персонала и оборудования.

• Производство . За компоновку завода и выбор оборудования отвечает инженер-технолог, который выбирает процессы и инструменты, объединяет поток материалов и компонентов и обеспечивает испытания и проверки.
• Эксплуатация . Инженер по эксплуатации управляет машинами, заводами и организациями, обеспечивающими электроэнергию, транспортировку и связь; определяет процедуры; и контролирует персонал для обеспечения надежной и экономичной работы сложного оборудования.

• Управленческие и прочие функции . В некоторых странах и отраслях инженеры анализируют требования клиентов, рекомендуют устройства для экономического удовлетворения потребностей и решают связанные проблемы.

Ральф Дж.Смит Редакторы Британской энциклопедии

Узнайте больше в этих связанных статьях Britannica:

• 

  История науки: Авторитет явлений

  … гражданского и военного инженера. Эти люди столкнулись с практическими проблемами, которые требовали практических решений.Леонардо да Винчи, безусловно, самый известный из них, хотя он был намного больше. Гениальный художник, он внимательно изучал анатомию человека, чтобы придать своим картинам правдоподобие. Как…

• 

  физика: Влияние физики на смежные дисциплины

  … ядро ​​многих отраслей техники.Открытия современной физики все быстрее превращаются в технические инновации и аналитические инструменты для связанных дисциплин. Есть, например, такие зарождающиеся области, как ядерная и биомедицинская инженерия, квантовая химия и квантовая оптика, а также радио, рентгеновская и гамма-астрономия, а также…

• 

  вечная мерзлота: общие вопросы

  Технические проблемы делятся на четыре основных типа: (1) проблемы, связанные с таянием многолетней мерзлоты, богатой льдом, и последующим проседанием поверхности под неотапливаемыми конструкциями, такими как дороги и аэродромы, (2) проблемы, связанные с проседанием под нагретыми конструкциями, (3) те, которые возникают в результате воздействия мороза, обычно усиливаются плохими…

.