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「電氣」的「氣」字是什么意思?

文章出處:漢德保(HDB MOTOR)電機(jī) 人氣:2502發(fā)表時間:2021-01-04
為什么電氣工程專業(yè)要叫做電氣呢?
電氣(electrical,electrical power and equipment)
是電能的生產(chǎn)、傳輸、分配、使用和電工裝備制造等學(xué)科或工程領(lǐng)域的統(tǒng)稱。
是以電能、電氣設(shè)備和電氣技術(shù)為手段來創(chuàng)造、維持與改善限定空間和環(huán)境的一門科學(xué)。
涵蓋電能的轉(zhuǎn)換、利用和研究三方面,包括基礎(chǔ)理論、應(yīng)用技術(shù)、設(shè)施設(shè)備等。
而經(jīng)常被外行人所混淆的“電器”又是什么呢?
電器(electrical appliance)
泛指所有用電的器具。
專業(yè)的說:用于對電路進(jìn)行接通、分?jǐn)?,對電路參?shù)進(jìn)行變換,以實現(xiàn)對電路或用電設(shè)備的控制、調(diào)節(jié)、切換、檢測和保護(hù)等作用的電工裝置、設(shè)備和元件。
通俗的說:家庭常用的一些為生活提供便利的用電設(shè)備,如電視機(jī)、空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)、各種小家電等等。

接下來,讓我們一起走進(jìn)“電氣”、認(rèn)識“電氣”。

觀點一:
“電氣”一詞應(yīng)是清末外國傳教士對electric fluid的翻譯,具體可參見雷銀照《“電氣”詞源考》一文,這里我就簡單的說明一下。
“電氣”最早可能源于美國傳教士瑪高溫(D. J. Macgowan)所譯《博物通書》(Philosophical Almanac, 1851)一書,這本書也是目前已知最早的中文電磁學(xué)著作。那時法拉第才剛發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象沒多久,電子更是要到幾十年后才由湯姆孫發(fā)現(xiàn),在那時,科學(xué)界關(guān)于電的主流理論是電流體理論(fluid theory of electricity),把電現(xiàn)象解釋為電流體的運動。其中包括杜費(Charles du Fay)提出的二流體假說與本杰明·富蘭克林(Benjamin Franklin)提出的單流體假說(按今天的觀點看,兩者的實質(zhì)都是正電荷與負(fù)電荷)?!半姎狻北闶乾敻邷卦谧g介當(dāng)時西方主流電學(xué)知識時對電流體(electric fluid)的翻譯?,敻邷赜谩皻狻眮矸gfluid,或許不止考慮到氣的流動特性,也考慮到在當(dāng)時看來電和中國古代哲學(xué)中所說的“氣”一樣都是萬物皆有的神秘現(xiàn)象。
具體怎么解釋還要看大家嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠懻摵脱芯俊?br />
觀點二:
蓋西方工業(yè)之初,動力機(jī)械均由蒸汽輪機(jī)驅(qū)動,后來則有了電,故"電氣"者,開始泛指工業(yè)動力者也,然現(xiàn)在也無蒸汽輪機(jī)了,故干脆以電氣泛指電了?!半姎狻边@個名詞已經(jīng)用習(xí)慣了,所以沿用下來!
電氣中的氣,當(dāng)指“壓縮空氣”。工業(yè)自動化中,需要動起來的設(shè)備,有電動,氣壓傳動,液壓傳動等三種。電動和氣動是最廣泛運用的動力源,兩者結(jié)合使用,完成自動化。故稱:電氣自動化。

觀點三:
關(guān)于電氣名稱的起源,我聽說過的比較可靠的解釋有兩種:
解釋1:中國古代認(rèn)識
電是自然現(xiàn)象,在古代人們是通過閃電發(fā)現(xiàn)它的存在的。在古代中國,古人認(rèn)為電的現(xiàn)象是陰氣與陽氣相激而生成的,《說文解字》有“電,陰陽激耀也,從雨從申”?!蹲謪R》有“雷從回,電從申。陰陽以回薄而成雷,以申泄而為電”。古人對電的解釋(或者稱為學(xué)說)是通過“氣”來解釋的,是為電氣。
中國最早用氣學(xué)說來解釋電的吸引現(xiàn)象,出現(xiàn)在東漢王充撰寫的《論衡》。
解釋2:現(xiàn)代科學(xué)認(rèn)識
現(xiàn)代科學(xué)認(rèn)為:物質(zhì)是由原子組成,原子由原子核和核外電子組成。原子核帶正電,電子帶負(fù)電,原子顯電中性。但在一些物理作用下(主要有3類途徑:摩擦起電、接觸帶電,感應(yīng)帶電),部分原子會失掉一些核外電子,從而顯正電性;部分原子會得到一些電子,從而顯負(fù)電性。
電子是帶有最小電荷的粒子,物理學(xué)家把最小電荷叫做元電荷,用符號e表示(e=1.6x10?19)。任何帶電體所帶電荷量都是e的整數(shù)倍。電荷的流動就產(chǎn)生了電流。這幾乎是現(xiàn)代物理學(xué)對電的最準(zhǔn)確的認(rèn)識了。
基于這一邏輯,我們知道,電的本質(zhì)是電子的運動,而電子是一種微觀粒子,在原子如此小的空間(直徑約10?1?m)內(nèi)作高速(接近光速3×10?m·s?1)運動,核外電子的運動與宏觀物體運動不同,沒有確定的方向和軌跡,只能用電子云描述它在原子核外空間某處出現(xiàn)機(jī)會(幾率)的大小。根據(jù)量子力學(xué)中的測不準(zhǔn)原理,我們不可能同時準(zhǔn)確地測定出電子在某一時刻所處的位置和運動速度,也不能描畫出它的運動軌跡。因此,人們常用一種能夠表示電子在一定時間內(nèi)在核外空間各處出現(xiàn)機(jī)會的模型來描述電子在核外的的運動。這種模型的三維圖像結(jié)果看上去,就像是在原子核周圍的空間,由于電子的運動而形成了陰電氣氛。描述電子在原子核周圍各區(qū)域出現(xiàn)的幾率。可以在圖像中用電子云密度(陰電氣氛的濃厚程度)來表示,以不同的濃淡點代表幾率的大小,其結(jié)果像電子在原子核周圍形成的霧氣,所以也叫作電子氣體,即電氣。
「電氣」的「氣」字是什么意思?
由此可知,電氣是囊落了所有電子運動相關(guān)的物理現(xiàn)象,既包括強(qiáng)電、也包括弱電,電氣泛指一切電,因此在國外的大學(xué)電氣工程electrical engineering涵蓋了power engineering(強(qiáng)電)、electronic engineering(弱電)、information engineering(弱電)。但在中國,電氣就特指強(qiáng)電了(power engineering)。
因為電氣的起源就是研究閃電等強(qiáng)電現(xiàn)象開始的,以功率為主,到后來才開始利用電來表示信號,從而產(chǎn)生了信息學(xué)、電子學(xué)、計算機(jī)等等這些以信號為主的技術(shù)門類,即電氣應(yīng)該包括功率、信號兩個層面。我想這是電氣最科學(xué)靠譜的解釋了吧。

觀點四:
氣不可見器可見。只是感覺電氣看來含義更廣,既包含有形的也包含無形的,因為電氣似乎就是電的運動,具體化后有了電力電機(jī)電器電子等。
電子、電器和電力都屬于電氣工程,它是一個抽象的概念,不是具體指某個設(shè)備或器件、而是指整個系統(tǒng)和電子、電器和電力的范疇。

電氣是一個工程詞匯
電氣
基本翻譯
英文:electric
日文:電気(でんき)
電氣就是以電能、電氣設(shè)備和電氣技術(shù)為手段來創(chuàng)造、維持與改善限定空間和環(huán)境的一門科學(xué),涵蓋電能的轉(zhuǎn)換、利用和研究三方面,包括基礎(chǔ)理論,應(yīng)用技術(shù),設(shè)施設(shè)備等。
平常概念里的氣流的意思,現(xiàn)代工業(yè)中經(jīng)常會用電信號來控制輸入輸出,用氣流來控制機(jī)械部分的工作,舉個最簡單的:氣缸,就是用電來控制閥的通斷,然后決定是否供氣來操縱機(jī)械部分的,所以電和氣會常常在一起稱為電氣。
電氣工程呢其實可以這樣理解,電流,電壓,潮流等等這些物理量在輸電線路中流通,就相當(dāng)于氣游走在人體當(dāng)中一樣。一個電路,乃至一個電網(wǎng)可以看成一個人體,而里面的元素也就是電流,電壓,潮流就可以看成氣,與外界交換能量??!我們說的電氣工程也就是個造人工程,控制這個人的骨骼框架,控制其氣的流動與變換??!

觀點五:
對于“氣”的理解,我認(rèn)為就是氣體。本科學(xué)的電力電子,對這個沒概念,讀了研究生之后轉(zhuǎn)為高電壓與絕緣技術(shù)才會發(fā)現(xiàn),氣體在電氣中的巨大作用。舉個最簡單的例子就是,空氣開關(guān),它之所以能起作用是因為它在空氣當(dāng)中,空氣作為一種絕緣介質(zhì),是決定它能否起作用的決定因素。在研究絕緣的過程中,包括氣體絕緣、固體絕緣和液體絕緣。氣體絕緣是自恢復(fù)性最好,最廉價的一種絕緣介質(zhì)就是空氣??諝忾_關(guān)就是這么產(chǎn)生的。除了空氣之外的,像六氟化硫氣體,也是現(xiàn)在研究的熱點問題,絕緣強(qiáng)度是空氣的2.5倍,滅弧能力是空氣的100倍.所以在高電壓領(lǐng)域的入門知識里面,關(guān)于氣體的放電理論都是作為第一章來講的,最經(jīng)典的湯森理論和流注理論也是關(guān)于氣體絕緣的。可以說研究氣體絕緣是研究高壓的半壁江山,進(jìn)而沒有高壓就沒電能的輸送和變配,整個供電系統(tǒng)也就不存在了?,F(xiàn)在可以理解到“氣”的重要了嗎,半壁江山。
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