Electrotehnica - studierea fenomenelor electrice si magnetice

Introducere

Electrotehnica se ocupa cu studierea fenomenelor electrice si magnetice din punct de vedere al aplicatiilor lor tehnice.

Consideram importanta sublinierea caracterului aplicativ al obiectului Electrotehnicii intrucat, privite din alte unghiuri de vedere, fenomenele electrice si magnetice sunt studiate si in alte domenii ale stiintelor. Lucrarea de fata, prin continutul sau si prin forma sa de prezentare, isi propune o tratare in spirit a fenomenelor de natura electromagnetica.

Formal, problemele Electrotehnicii se pot imparti in doua categorii si anume:

probleme de electroenergetica (sau de curenti tari), care se refera la producerea, transportul, distributia si utilizarea energiei electromagnetice;

probleme de electrocomunicatii (sau de curenti slabi), care se refera la producerea, transmisia, reproducerea si inregistrarea semnalelor electromagnetice purtatoare de informatii.

In fapt, aceasta delimitare nu este neta intrucat instalatiile din centrale, liniile de transport de inalta si medie tensiune, statiile de transformare, retelele de distributie si echipamentele electrotehnice de putere, care fac obiectul problemelor de curenti tari, nu pot fi imaginate fara instalatiile si dispozitivele de masurare, control, protectie, reglare, semnalizare s.a.m.d., studiate in cadrul problemelor de curenti slabi.

Evolutia cunostintelor privind fenomenele electrice si magnetice a cunoscut o intarziere semnificativa in raport cu cele asupra fenomenelor mecanice, termice etc. Motivul principal l-a constituit faptul ca, in contact cu realitatea inconjuratoare, omul nu a avut capacitatea sa simta direct fenomenele electrice si magnetice, prezenta acestora putand fi detectata doar indirect, prin efectele lor perceptibile cu organele noastre de simt (de exemplu, prin efectele de natura mecanica - forte, cupluri etc., generic numite actiuni ponderomotoare).

In acest context se defineste conceptul de camp electromagnetic ca fiind      o forma de existenta a materiei diferita de substanta corpurilor, care se poate afla in interactiune cu substanta, dar care poate exista si independent de aceasta, care este capabila de a acumula si de a transporta energie si care poate exercita actiuni ponderomotoare asupra corpurilor.

Se poate aprecia ca abia incepand cu secolul al XVIII-lea s-a trecut la abordarea sistematica a cercetarii fenomenelor electrice si magnetice, propunandu-se primele modele si teoriile de interpretare a acestora. Etapele care au urmat au reflectat evolutiile cunostintelor umane asupra materiei si au fost puse in evidenta prin urmatoarele teorii:

Teoria actiunii la distanta a avut ca premiza faptul ca unele corpuri exercita instantaneu actiuni ponderomotoare asupra altor corpuri (cu viteza de transmisie infinita).

Document online: Condensul - ce putem face pentru a micsora riscul aparitiei condensului? Proiect: Echipamente si instalatii de stingere a incendiului - prescriptii generale

Teoria actiunii din aproape in aproape (prin contiguitate) a demonstrat ca interactiunile nu sunt instantanee, ele propagandu-se cu viteza finita din aproape in aproape. Cercetarile incepute de Faraday si continuate de Maxwell pentru medii imobile si de Hertz pentru medii in miscare lenta constituie fundamentele teoriei macroscopice clasice a electromagnetismului

Teoria microscopica a fenomenelor electromagenetice, elaborata de Lorentz , a extrapolat la scara microscopica legile teoriei lui Maxwell in vid, luand in considerare structura discontinua a substantei, dar pastrand repartitia continua a campului electromagnetic.

Teoria relativista a fenomenelor electromagnetice s-a bazat pe cercetarile lui Einstein , care a revizuit conceptele mecanicii clasice privind spatiul si timpul atunci cand vitezele corpurilor sunt apropiate de viteza luminii.

Teoria cuantica a fenomenelor electromagnetice a pus in evidenta ca, atunci cand energia si impulsul schimbate intre particule sunt foarte mici, este necesar sa se ia in considerare, pe langa structura discontinua a substantei, si structura discontinua a campului electromagnetic.

Multi au fost cei care de-a lungul anilor au adus contributii majore mersului inainte al cercetarii in domeniul electromagnetismului. O trecere a lor in revista, chiar succinta, este oportuna si ea va fi facuta pe masura ce numele lor vor fi amintite cu diverse prilejuri in prezentarea cursului. Recomandam asadar cititorului sa nu ignore trimiterile din subsolurile paginilor, trimiteri care incearca sa sintetizeze, in cuvinte putine, realizari grandioase.

In capitolele urmatoare va fi prezentata teoria macroscopica a electromagnetismului, pe deplin satisfacatoare pentru explicarea aplicatiilor tehnice care fac obiectul acestei lucrari.