風(fēng)電測(cè)試(風(fēng)力發(fā)電機(jī)組測(cè)試有哪些標(biāo)準(zhǔn),如何進(jìn)行測(cè)試)
1.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組測(cè)試有哪些標(biāo)準(zhǔn),如何進(jìn)行測(cè)試
1葉片主要檢驗(yàn)和分析項(xiàng)目 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組動(dòng)力性能的測(cè)試要根據(jù)IEC 61400-23“風(fēng)力機(jī)發(fā)電系統(tǒng)-第23部分：風(fēng)輪葉片全尺寸結(jié)構(gòu)試驗(yàn)”標(biāo)準(zhǔn)的最新版執(zhí)行。
1.1 葉片靜力試驗(yàn) 靜力試驗(yàn)用來(lái)測(cè)定葉片的結(jié)構(gòu)特性，包括硬度數(shù)據(jù)和應(yīng)力分布。葉片可用面載荷或集中載荷（單點(diǎn)/多點(diǎn)載荷）來(lái)進(jìn)行加載。
每種方法都有其優(yōu)缺點(diǎn)，加載方法通常按下面討論的經(jīng)驗(yàn)方法來(lái)確定。包括分布式面載荷加載方法、單點(diǎn)加載方法、多點(diǎn)加載方法。
靜力試驗(yàn)加載通常涉及一個(gè)遞增加載順序的應(yīng)用。對(duì)于一個(gè)給定的加載順序，靜力試驗(yàn)載荷通常按均勻的步幅施加，或以穩(wěn)定的控制速率平穩(wěn)地增加。
必要時(shí)，可明確規(guī)定加載速率與最大載荷等級(jí)的數(shù)值。通常加載速率應(yīng)足夠慢，以避免載荷波動(dòng)引起的動(dòng)態(tài)影響，從而改變?cè)囼?yàn)的結(jié)果。
1.2 葉片疲勞試驗(yàn) 葉片的疲勞試驗(yàn)用來(lái)測(cè)定葉片的疲勞特性。實(shí)際大小的葉片疲勞試驗(yàn)通常是認(rèn)證程序的基本部分。
疲勞試驗(yàn)時(shí)間要長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)月，檢驗(yàn)過(guò)程中，要定期的監(jiān)督、檢查以及檢驗(yàn)設(shè)備的校準(zhǔn)。在疲勞試驗(yàn)中有很多種葉片加載方法，載荷可以施加在單點(diǎn)上或多點(diǎn)上，彎曲載荷可施加在單軸、兩軸或多軸上，載荷可以是等幅恒頻的，也可以是變幅變頻的。
每種加載方法都有其優(yōu)缺點(diǎn)。加載方法的選用通常取決于所用的試驗(yàn)設(shè)備。
主要包括等幅加載、分塊加載、變幅加載、單軸加載、多軸加載、多載荷點(diǎn)加載、共振法加載。推薦的試驗(yàn)方法的優(yōu)缺點(diǎn)如下表：表1 推薦的試驗(yàn)方法的優(yōu)缺點(diǎn) 試驗(yàn)方法 優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn) 分布式表面加載（使用沙袋等靜重）- 精確的載荷分布- 剪切載荷分布很精確- 只能單軸- 只能靜態(tài)載荷- 失效能量釋放可導(dǎo)致更嚴(yán)重的失效- 非常低的固有頻率 單點(diǎn)加載- 硬件簡(jiǎn)單- 一次只能精確試驗(yàn)一個(gè)或兩個(gè)剖面- 由試驗(yàn)載荷引起的剪切載荷較高 多點(diǎn)加載- 一次試驗(yàn)可試驗(yàn)葉片的大部分長(zhǎng)度- 剪切力更真實(shí)- 更復(fù)雜的硬件和載荷控制 單軸加載- 硬件簡(jiǎn)單- 不易獲得準(zhǔn)確的應(yīng)變，損傷分布在整個(gè)剖面上 多軸加載- 揮舞和擺振方向載荷合成更真實(shí)- 更復(fù)雜的硬件和載荷控制 共振加載- 簡(jiǎn)單硬件- 能耗低- 不易獲得準(zhǔn)確的應(yīng)變，損傷分布在整個(gè)剖面上 等幅加載- 簡(jiǎn)單，快速，較低的峰值載荷- 對(duì)疲勞公式的精確性敏感 等幅漸進(jìn)分塊加載- 失效循環(huán)次數(shù)有限-對(duì)疲勞公式精確性和加載順序影響敏感 等幅可變分塊加載- 簡(jiǎn)單方法模擬變幅加載-對(duì)疲勞公式精確性和加載順序影響敏感 （盡管敏感程度低于等幅漸進(jìn)分塊加載） 變幅加載- 更真實(shí)的加載- 對(duì)疲勞公式精確性不敏感- 較高的峰值載荷- 復(fù)雜的硬件和軟件- 比較慢1.3葉片撓曲變形測(cè)量 由于風(fēng)輪相對(duì)于塔架的間隙有限，因此，葉片揮舞方向的撓度是非常重要的。
在試驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)記錄葉片和試驗(yàn)臺(tái)的撓度。該試驗(yàn)通常與靜力試驗(yàn)一起進(jìn)行。
1.4葉片剛度分布測(cè)量 葉片在給定載荷方向下的彎曲剛度可由載荷/應(yīng)變測(cè)量值或由撓度測(cè)量值來(lái)導(dǎo)出。葉片的扭轉(zhuǎn)剛度可以表示為旋轉(zhuǎn)角隨扭矩增大的函數(shù)。
1.5 葉片應(yīng)變分布測(cè)量 如果需要，可用由置于葉片測(cè)試區(qū)域上的應(yīng)變計(jì)測(cè)量葉片應(yīng)變水平分布，應(yīng)變計(jì)的位置和方向必須記錄。測(cè)量的次數(shù)取決于試驗(yàn)的葉片（例如葉片的大小、復(fù)雜程度、需要測(cè)量的區(qū)域等）。
如果要求從零應(yīng)力水平獲取非線性，則必須使用一片未加載的葉片對(duì)應(yīng)位置上的應(yīng)變計(jì)來(lái)補(bǔ)償其自重力影響。應(yīng)在葉片表面臨界區(qū)域測(cè)量葉片應(yīng)變，葉片上的比較典型的位置為：幾何形狀突變、臨界的細(xì)部設(shè)計(jì)或應(yīng)變水平預(yù)計(jì)較高的位置。
1.6葉片固有頻率測(cè)量 通常重要的頻率只限于揮舞方向的一、二階和擺振方向的一階頻率（有些情況下，還包括扭轉(zhuǎn)一階頻率）。對(duì)于大多數(shù)葉片來(lái)說(shuō)，這些頻率間隔很好，且很少會(huì)耦合。
因此，可把葉片置于所要求的振動(dòng)模態(tài)下，監(jiān)測(cè)來(lái)自諸如應(yīng)變計(jì)、位移傳感器或加速度計(jì)等的振動(dòng)模態(tài)響應(yīng)信號(hào)，逐個(gè)地直接測(cè)量出這些頻率。二階揮舞方向的激振模態(tài)可能會(huì)導(dǎo)致一些問(wèn)題，尤其是對(duì)剛性非常大的葉片測(cè)量的過(guò)程中。
1.7葉片阻尼測(cè)量 可以通過(guò)測(cè)量葉片揮舞和擺振方向無(wú)擾動(dòng)振蕩的對(duì)數(shù)衰減量確定葉片的結(jié)構(gòu)阻尼。振幅必須足夠小，以排除氣動(dòng)阻尼（幾厘米）的影響。
應(yīng)注意阻尼通常與溫度關(guān)系密切。1.8葉片振型測(cè)量 與清晰間隔固有頻率的低阻尼線性結(jié)構(gòu)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)振型值，可以由（在共振時(shí)）傳遞函數(shù)的虛部來(lái)逼近，此傳遞函數(shù)是確定振型值點(diǎn)處的輸入力與加速度響應(yīng)關(guān)系的函數(shù)。
進(jìn)行揮舞和擺振方向的振型測(cè)量時(shí)，可將葉片安裝在剛性試驗(yàn)臺(tái)上，在葉片的某個(gè)適當(dāng)點(diǎn)處（多數(shù)在葉尖）施加一個(gè)激振力（以相關(guān)的頻率），沿葉片適當(dāng)間隔位置監(jiān)測(cè)所引起的加速度響應(yīng)，激振力可由力傳感器來(lái)測(cè)量，加速度由加速度計(jì)來(lái)測(cè)量，然后把測(cè)量值輸入分析儀中，通過(guò)分析儀獲得可能的模態(tài)數(shù)以及在共振頻率下復(fù)雜傳遞函數(shù)的相位，在文獻(xiàn)[7]中給出詳細(xì)說(shuō)明。除采用移動(dòng)單個(gè)加速度計(jì)的方法外，還可以沿葉片展向均勻地布置若干加速度計(jì)，用一系列強(qiáng)迫頻率來(lái)激振葉片，也可以確定葉片的振型。
1.9 葉片質(zhì)量分布測(cè)量 粗略的質(zhì)量分布可以通過(guò)測(cè)量葉片總質(zhì)量和重心的方法計(jì)算出來(lái)，必要時(shí)可把葉片截成小段并稱出每段的重量來(lái)測(cè)量其質(zhì)量分布。1.10 葉片蠕變測(cè)量 對(duì)蠕變敏感的材料來(lái)說(shuō)，有必要通過(guò)。
2.哪里有關(guān)于風(fēng)力發(fā)電的基礎(chǔ)知識(shí)啊
風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能，風(fēng)能推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸和增速機(jī)，增速機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)通過(guò)輸電電纜將電能輸送地面控制系統(tǒng)和負(fù)荷。
風(fēng)力發(fā)電技術(shù)是一項(xiàng)多學(xué)科的，可持續(xù)發(fā)展的，綠色環(huán)保的綜合技術(shù)。 太陽(yáng)能發(fā)電是指將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能，即直接將太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)換電能的發(fā)電方式，光伏發(fā)電是利用太陽(yáng)電池這種半導(dǎo)體電子器件有效地吸收太陽(yáng)光輔射能，并使之轉(zhuǎn)變成電能的直接發(fā)電方式，是當(dāng)今太陽(yáng)光發(fā)電的主流。
風(fēng)力發(fā)電存在著無(wú)風(fēng)時(shí)（尤其是夏季白天長(zhǎng)夜間短，太陽(yáng)光強(qiáng)季節(jié)）不發(fā)電的問(wèn)題，太陽(yáng)能發(fā)電也存在著無(wú)陽(yáng)光時(shí)（尤其是冬季白天短夜間長(zhǎng)，北風(fēng)大的季節(jié)）不發(fā)電的問(wèn)題，如果能把風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電結(jié)合在一起互補(bǔ)發(fā)電就解決了這個(gè)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了 365 天連續(xù)供電。 風(fēng)能和太陽(yáng)能的利用和發(fā)展已有三千多年的歷史，是一門古老而又年青的科學(xué)、實(shí)用而又和生活關(guān)系密切的科學(xué)、可再生而又能保護(hù)環(huán)境的科學(xué)、現(xiàn)時(shí)而又可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)、一次投資多年受益的項(xiàng)目。
在眾多新能源領(lǐng)域中，風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電的開發(fā)和利用被首當(dāng)其沖優(yōu)先發(fā)展，是當(dāng)今國(guó)際上的一大熱點(diǎn)，因?yàn)轱L(fēng)電和光電的利用，不用開采、不用運(yùn)輸、不用排放垃圾、沒(méi)有環(huán)境污染的技術(shù)，是保護(hù)我們的地球，造福子孫后代的百年大計(jì)工程。 廣州尚能風(fēng)力發(fā)電設(shè)備有限公司是一家致力于小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)和風(fēng)光互補(bǔ)路燈，風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)開發(fā)生產(chǎn)銷售的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備公司。
3.風(fēng)電包括什么
風(fēng)力發(fā)電
二、功率特性 根據(jù)H型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的原理，風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速上升速度提高較快（力矩上升速度快），它的發(fā)電功率上升速度也相應(yīng)變快，發(fā)電曲線變得飽滿（如下圖）。在同樣功率下，垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的額定風(fēng)速較現(xiàn)有水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)要小，并且它在低風(fēng)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)電量也較大。 三、結(jié)構(gòu) 由于此種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)采用了特殊空氣洞力學(xué)原理、三角形向量法的連接方式以及直驅(qū)式結(jié)構(gòu)的原理，使得風(fēng)輪的受力主要集中于輪轂上，因此抗風(fēng)能力較強(qiáng)；此種設(shè)計(jì)的特性還體現(xiàn)在對(duì)周圍環(huán)境的影響上，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)無(wú)噪音以及電磁干擾小等特點(diǎn)使得新型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)優(yōu)越性非常明顯。 垂直軸直線葉片永磁發(fā)電機(jī)風(fēng)力發(fā)電電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 附：現(xiàn)有垂直軸風(fēng)力發(fā)電電源比較： 目前，生產(chǎn)該類型垂直軸風(fēng)力發(fā)電電源系統(tǒng)產(chǎn)品最多的是日本（2002年開始研究），還有英國(guó)、加拿大等國(guó)目前也在研制中，這些國(guó)家的大部分產(chǎn)品在風(fēng)輪設(shè)計(jì)當(dāng)中采用平行連接桿，這種方式對(duì)發(fā)電機(jī)輸出軸要求較高，并且結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，現(xiàn)場(chǎng)安裝程序也偏多。另外，從力學(xué)方面分析，H型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率越大、葉片越長(zhǎng)、平行桿的中心點(diǎn)與發(fā)電機(jī)軸的中心點(diǎn)距離越長(zhǎng)，抗風(fēng)能力就越差，因此，MUCE采取的是三角形向量法，彌補(bǔ)了上述的一些缺點(diǎn)。 風(fēng)機(jī)葉片是風(fēng)力發(fā)電技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵核心 風(fēng)力機(jī)部件，其良好的設(shè)計(jì)、可靠的質(zhì)量和優(yōu)越的性能是保證機(jī)組正常穩(wěn)定運(yùn)行的決定因素。我國(guó)風(fēng)機(jī)葉片行業(yè)的發(fā)展是伴隨著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)及風(fēng)電設(shè)備行業(yè)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的。由于起步較晚，我國(guó)風(fēng)機(jī)葉片最初主要是依靠進(jìn)口來(lái)滿足市場(chǎng)需求的。隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)和科研院所的共同努力，我國(guó)風(fēng)機(jī)葉片行業(yè)的供給能力迅速提升。 目前，我國(guó)風(fēng)機(jī)葉片市場(chǎng)已經(jīng)形成外資企業(yè)、民營(yíng)企業(yè)、研究院所、上市公司等多元化的主體投資形式。外資企業(yè)主要有GE、LM、GAMESA、VESTAS等，國(guó)內(nèi)企業(yè)以時(shí)代新材、中材科技、中航惠騰、中復(fù)連眾為代表。截至到2008年5月，中國(guó)境內(nèi)的風(fēng)電機(jī)組葉片廠商共有31家。其中，已經(jīng)進(jìn)入批量生產(chǎn)階段的公司有10家。2008年，已經(jīng)批量生產(chǎn)的葉片公司生產(chǎn)能力為460萬(wàn)千瓦。預(yù)計(jì)2010年，這些葉片公司全部進(jìn)入批量生產(chǎn)階段后，綜合生產(chǎn)能力將達(dá)到900萬(wàn)千瓦。
4.有關(guān)風(fēng)力發(fā)電的知識(shí)
風(fēng)力發(fā)電有這個(gè)專業(yè)，專業(yè)課一般有機(jī)械，電子，光電，空氣動(dòng)力學(xué)，機(jī)電一體化，電力，大氣物理學(xué)，天文學(xué)，經(jīng)典力學(xué)，系統(tǒng)工程 。
風(fēng)力發(fā)電知識(shí)-原理介紹
風(fēng)力發(fā)電的原理，是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過(guò)增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來(lái)促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。把風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苁秋L(fēng)能利用中最基本的一種方式。風(fēng)力發(fā)電機(jī)一般有風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)（包括裝置）、調(diào)向器（尾翼）、塔架、限速安全機(jī)構(gòu)和儲(chǔ)能裝置等構(gòu)件組成
把風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苁秋L(fēng)能利用中最基本的一種方式。風(fēng)力發(fā)電機(jī)一般有風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)（包括裝置）、調(diào)向器（尾翼）、塔架、限速安全機(jī)構(gòu)和儲(chǔ)能裝置等構(gòu)件組成。 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作原理比較簡(jiǎn)單，風(fēng)輪在風(fēng)力的作用下旋轉(zhuǎn)，它把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)轱L(fēng)輪軸的機(jī)械能。發(fā)電機(jī)在風(fēng)輪軸的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)發(fā)電。
風(fēng)輪是集風(fēng)裝置，它的作用是把流動(dòng)空氣具有的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)轱L(fēng)輪旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。一般風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪由2個(gè)或3個(gè)葉片構(gòu)成。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)中，已采用的發(fā)電機(jī)有3種，即直流發(fā)電機(jī)、同步交流發(fā)電機(jī)和異步交流發(fā)電機(jī)。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)中調(diào)向器的功能是使風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪隨時(shí)都迎著風(fēng)向，從而能最大限度地獲取風(fēng)能。一般風(fēng)力發(fā)電機(jī)幾乎全部是利用尾翼來(lái)控制風(fēng)輪的迎風(fēng)方向的。尾翼的材料通常采用鍍鋅薄鋼板。
限速安全機(jī)構(gòu)是用來(lái)保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行安全的。限速安全機(jī)構(gòu)的設(shè)置可以使風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速在一定的風(fēng)速范圍內(nèi)保持基本不變。
塔架是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的支撐機(jī)構(gòu)，稍大的風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架一般采用由角鋼或圓鋼組成的桁架結(jié)構(gòu)。風(fēng)力機(jī)的輸出功率與風(fēng)速的大小有關(guān)。由于自然界的風(fēng)速是極不穩(wěn)定 的，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率也極不穩(wěn)定。風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能一般是不能直接用在電器上的，先要儲(chǔ)存起來(lái)。目前風(fēng)力發(fā)電機(jī)用的蓄電池多為鉛酸蓄電池。
風(fēng)力發(fā)電的原理，是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過(guò)增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來(lái)促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。依據(jù)目前的風(fēng)車技術(shù)，大約是每秒三公尺的微風(fēng)速度（微風(fēng)的程度），便可以開始發(fā)電。 風(fēng)力發(fā)電沒(méi)有燃料問(wèn)題，也不會(huì)產(chǎn)生輻射或空氣污染。
風(fēng)力發(fā)電在芬蘭、丹麥等國(guó)家很流行；我國(guó)也在西部地區(qū)大力提倡。小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)效率很高，但它不是只由一個(gè)發(fā)電機(jī)頭組成的，而是一個(gè)有一定科技含 量的小系統(tǒng)：風(fēng)力發(fā)電機(jī)+充電器+數(shù)字逆變器。風(fēng)力發(fā)電機(jī)由機(jī)頭、轉(zhuǎn)體、尾翼、葉片組成。每一部分都很重要，各部分功能為：葉片用來(lái)接受風(fēng)力并通過(guò)機(jī)頭轉(zhuǎn) 為電能；尾翼使葉片始終對(duì)著來(lái)風(fēng)的方向從而獲得最大的風(fēng)能；轉(zhuǎn)體能使機(jī)頭靈活地轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)尾翼調(diào)整方向的功能；機(jī)頭的轉(zhuǎn)子是永磁體，定子繞組切割磁力線產(chǎn) 生電能。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)因風(fēng)量不穩(wěn)定，故其輸出的是13~25V變化的交流電，須經(jīng)充電器整流，再對(duì)蓄電瓶充電，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能變成化學(xué)能。然后用有保護(hù)電路的逆變電源，把電瓶里的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成交流220V市電，才能保證穩(wěn)定使用。
通常人們認(rèn)為，風(fēng)力發(fā)電的功率完全由風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率決定，總想選購(gòu)大一點(diǎn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，而這是不正確的。目前的風(fēng)力發(fā)電機(jī)只是給電瓶充電，而由電瓶把電 能貯存起來(lái)，人們最終使用電功率的大小與電瓶大小有更密切的關(guān)系。功率的大小更主要取決于風(fēng)量的大小，而不僅是機(jī)頭功率的大小。在內(nèi)地，小的風(fēng)力發(fā)電機(jī)會(huì) 比大的更合適。因?yàn)樗菀妆恍★L(fēng)量帶動(dòng)而發(fā)電，持續(xù)不斷的小風(fēng)，會(huì)比一時(shí)狂風(fēng)更能供給較大的能量。當(dāng)無(wú)風(fēng)時(shí)人們還可以正常使用風(fēng)力帶來(lái)的電能，也就是說(shuō) 一臺(tái)200W風(fēng)力發(fā)電機(jī)也可以通過(guò)大電瓶與逆變器的配合使用，獲得500W甚至1000W乃至更大的功率出。
5.發(fā)電的基礎(chǔ)知識(shí)有那些
第一章 電學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)“電”（electricity）一詞在西方是從希臘文琥珀一詞轉(zhuǎn)意而來(lái)的，在中國(guó)則是從雷閃現(xiàn)象中引出來(lái)的。
自從18世紀(jì)中葉以來(lái)，對(duì)電的研究逐漸蓬勃開展。它的每項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)都引起廣泛的實(shí)用研究，從而促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展。
現(xiàn)今，無(wú)論人類生活、科學(xué)技術(shù)活動(dòng)以及物質(zhì)生產(chǎn)活動(dòng)都已離不開電。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，某些帶有專門知識(shí)的研究?jī)?nèi)容逐漸獨(dú)立，形成專門的學(xué)科，如電子學(xué)、電工學(xué)等。
電學(xué)又可稱為電磁學(xué)，是物理學(xué)中頗具重要意義的基礎(chǔ)學(xué)科。第一節(jié) 電學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史有關(guān)電的記載可追溯到公元前6世紀(jì)。
早在公元前585年，希臘哲學(xué)家泰勒斯已記載了用木塊摩擦過(guò)的琥珀能夠吸引碎草等輕小物體，后來(lái)又有人發(fā)現(xiàn)摩擦過(guò)的煤玉也具有吸引輕小物體的能力。在以后的2000年中，這些現(xiàn)象被看成與磁石吸鐵一樣，屬于物質(zhì)具有的性質(zhì)，此外沒(méi)有什么其他重大的發(fā)現(xiàn)。
在中國(guó)，西漢末年已有“碡瑁（玳瑁）吸偌（細(xì)小物體之意）”的記載；晉朝時(shí)進(jìn)一步還有關(guān)于摩擦起電引起放電現(xiàn)象的記載“今人梳頭，解著衣時(shí)，有隨梳解結(jié)有光者，亦有咤聲”。1600年，英國(guó)物理學(xué)家吉伯發(fā)現(xiàn)，不僅琥珀和煤玉摩擦后能吸引輕小物體，而且相當(dāng)多的物質(zhì)經(jīng)摩擦后也都具有吸引輕小物體的性質(zhì)，他注意到這些物質(zhì)經(jīng)摩擦后并不具備磁石那種指南北的性質(zhì)。
為了表明與磁性的不同，他采用琥珀的希臘字母拼音把這種性質(zhì)稱為“電的”。吉伯在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中制作了第一只驗(yàn)電器，這是一根中心固定可轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬細(xì)棒，當(dāng)與摩擦過(guò)的琥珀靠近時(shí)，金屬細(xì)棒可轉(zhuǎn)動(dòng)指向琥珀。
大約在1660年，馬德堡的蓋利克發(fā)明了第一臺(tái)摩擦起電機(jī)。他用硫磺制成形如地球儀的可轉(zhuǎn)動(dòng)球體，用干燥的手掌摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)球體，使之獲得電。
蓋利克的摩擦起電機(jī)經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)，在靜電實(shí)驗(yàn)研究中起著重要的作用，直到19世紀(jì)霍耳茨和推普勒分別發(fā)明感應(yīng)起電機(jī)后才被取代。18世紀(jì)電的研究迅速發(fā)展起來(lái)。
1729年，英國(guó)的格雷在研究琥珀的電效應(yīng)是否可傳遞給其他物體時(shí)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體和絕緣體的區(qū)別：金屬可導(dǎo)電，絲綢不導(dǎo)電，并且他第一次使人體帶電。格雷的實(shí)驗(yàn)引起法國(guó)迪費(fèi)的注意。
1733年迪費(fèi)發(fā)現(xiàn)絕緣起來(lái)的金屬也可摩擦起電，因此他得出所有物體都可摩擦起電的結(jié)論。他把玻璃上產(chǎn)生的電叫做“玻璃的”，琥珀上產(chǎn)生的電與樹脂產(chǎn)生的相同，叫做“樹脂的”。
他得到：帶相同電的物體互相排斥；帶不同電的物體彼此吸引。1745年，荷蘭萊頓的穆申布魯克發(fā)明了能保存電的萊頓瓶。
萊頓瓶的發(fā)明為電的進(jìn)一步研究提供了條件，它對(duì)于電知識(shí)的傳播起到了重要的作用。差不多同時(shí)，美國(guó)的富蘭克林做了許多有意義的工作，使得人們對(duì)電的認(rèn)識(shí)更加豐富。
1747年他根據(jù)實(shí)驗(yàn)提出：在正常條件下電是以一定的量存在于所有物質(zhì)中的一種元素；電跟流體一樣，摩擦的作用可以使它從一物體轉(zhuǎn)移到另一物體，但不能創(chuàng)造；任何孤立物體的電總量是不變的，這就是通常所說(shuō)的電荷守恒定律。他把摩擦?xí)r物體獲得的電的多余部分叫做帶正電，物體失去電而不足的部分叫做帶負(fù)電。
嚴(yán)格地說(shuō)，這種關(guān)于電的一元流體理論在今天看來(lái)并不正確，但他所使用的正電和負(fù)電的術(shù)語(yǔ)至今仍被采用，他還觀察到導(dǎo)體的尖端更易于放電等。早在1749年，他就注意到雷閃與放電有許多相同之處。
1752年他通過(guò)在雷雨天氣將風(fēng)箏放入云層，來(lái)進(jìn)行雷擊實(shí)驗(yàn)，證明了雷閃就是放電現(xiàn)象。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中最幸運(yùn)的是富蘭克林居然沒(méi)有被電死，因?yàn)檫@是一個(gè)危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)，后來(lái)有人重復(fù)這種實(shí)驗(yàn)時(shí)遭電擊身亡。
富蘭克林還建議用避雷針來(lái)防護(hù)建筑物免遭雷擊。1745年首先由狄維斯實(shí)現(xiàn)，這大概是電的第一個(gè)實(shí)際應(yīng)用。
18世紀(jì)后期開始了電荷相互作用的定量研究。1776年，普里斯特利發(fā)現(xiàn)帶電金屬容器內(nèi)表面沒(méi)有電荷，猜測(cè)電力與萬(wàn)有引力有相似的規(guī)律。
1769年，魯賓孫通過(guò)作用在一個(gè)小球上電力和重力平衡的實(shí)驗(yàn)，第一次直接測(cè)定了兩個(gè)電荷相互作用力與距離二次方成反比。1773年，卡文迪什推算出電力與距離的二次方成反比，他的這一實(shí)驗(yàn)是近代精確驗(yàn)證電力定律的雛形。
1785年，庫(kù)侖設(shè)計(jì)了精巧的扭秤實(shí)驗(yàn)，直接測(cè)定了兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷的相互作用力與它們之間的距離二次方成反比，與它們的電量乘積成正比。庫(kù)侖的實(shí)驗(yàn)得到了世界的公認(rèn)，從此電學(xué)的研究開始進(jìn)入科學(xué)行列。
1811年泊松把早先力學(xué)中拉普拉斯在萬(wàn)有引力定律基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的勢(shì)論用于靜電，發(fā)展了靜電學(xué)的解析理論。18世紀(jì)后期電學(xué)的另一個(gè)重要的發(fā)展是意大利物理學(xué)家伏打發(fā)明了電池，在這之前，電學(xué)實(shí)驗(yàn)只能用摩擦起電機(jī)的萊頓瓶進(jìn)行，而它們只能提供短暫的電流。
1780年，意大利的解剖學(xué)家伽伐尼偶然觀察到與金屬相接觸的蛙腿發(fā)生抽動(dòng)。他進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，若用兩種金屬分別接觸蛙腿的筋腱和肌肉，則當(dāng)兩種金屬相碰時(shí)，蛙腿也會(huì)發(fā)生抽動(dòng)。
1792年，伏打?qū)Υ诉M(jìn)行了仔細(xì)研究之后，認(rèn)為蛙腿的抽動(dòng)是一種對(duì)電流的靈敏反應(yīng)。電流是兩種不同金屬插在一定的溶液內(nèi)并構(gòu)成回路時(shí)產(chǎn)生的，而肌肉提供了這種溶液。
基于這一思想，1799年，他制造了第一個(gè)能產(chǎn)生持續(xù)電流的化學(xué)電池，其裝置為一系列按同樣順序疊起來(lái)的銀片、鋅片和用。
