Электротехника


Электроте́хника — область техники, связанная с получением, распределением, преобразованием и использованием электрической энергии[1], а также с разработкой, эксплуатацией и оптимизацией электронных компонентов, электронных схем и устройств, оборудования и технических систем[2]. Под электротехникой также понимают техническую науку, которая изучает применение электрических и магнитных явлений для практического использования[3][4][5].

Электротехника выделилась в самостоятельную науку из физики в конце XIX века. В настоящее время электротехника как наука включает в себя следующие разделы: электромеханика, ТОЭ, светотехника, силовая электроника. Кроме того, к отраслям электротехники часто относят энергетику[3], хотя легитимная классификация[6] 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[7]. В другом смысле, в электротехнике основной задачей является передача электрической энергии, а в слаботочной электронике — информации.

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[5].

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., пьезоэлектричество, эффект Виллари и т.п.), тепловым (термопары, РИТЭГи), химическим (гальванические батареи, аккумуляторы, топливные элементы, МГД-генераторы), световым (солнечные панели, наноантенны), биологическим (миоэлектричество, электрический скат, электрический угорь), звуковым (микрофоны), индукционным (антенны, ректенны), эффект Дорна.