身边的电子学论文

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现代电力电子技术浅探
电力电子技术是研究采用电力电子器件实现对电能的控制和变换的科学，是介于电气工程三大主要领域--电力、电子和控制之间的交叉学科，在电力、工业、交通、航空航天等领域具有广泛的应用。电力电子技术的应用已经深入到工业生产和社会生活的各个方面，成为传统产业和高新技术领域不可缺少的关键技术，可以有效地节约能源。
一、电力电子技术的发展
现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。
1、整流器时代
大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。
2、逆变器时代
七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。
3、变频器时代
进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。
二、电力电子技术的应用
1、一般工业
工业中大量应用各种交直流电动机。直流电动机有良好的调速性能，给其供电的可控整流电源或直流斩波电源都是电力电子装置。近年来，由于电力电子变频技术的迅速发展，使得交流电机的调速性能可与直流电机相媲美，交流调速技术大量应用并占据主导地位。大至数千kW的各种轧钢机，小到几百W的数控机床的伺服电机，以及矿山牵引等场合都广泛采用电力电子交直流调速技术。一些对调速性能要求不高的大型鼓风机等近年来也采用了变频装置，以达到节能的目的。还有些不调速的电机为了避免起动时的电流冲击而采用了软起动装置，这种软起动装置也是电力电子装置。电化学工业大量使用直流电源，电解铝、电解食盐水等都需要大容量整流电源。电镀装置也需要整流电源。电力电子技术还大量用于冶金工业中的高频、中频感应加热电源、淬火电源及直流电弧炉电源等场合。
2、交通运输
电气化铁道中广泛采用电力电子技术。电气机车中的直流机车中采用整流装置，交流机车采用变频装置。直流斩波器也广泛用于铁道车辆。在未来的磁悬浮列车中，电力电子技术更是一项关键技术。除牵引电机传动外，车辆中的各种辅助电源也都离不开电力电子技术。电动汽车的电机靠电力电子装置进行电力变换和驱动控制，其蓄电池的充电也离不开电力电子装置。一台高级汽车中需要许多控制电机，它们也要靠变频器和斩波器驱动并控制。飞机、船舶需要很多不同要求的电源，因此航空和航海都离不开电力电子技术。如果把电梯也算做交通运输，那么它也需要电力电子技术。以前的电梯大都采用直流调速系统，而近年来交流变频调速已成为主流。

3、电力系统
电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。据估计，发达国家在用户最终使用的电能中，有60%以上的电能至少经过一次以上电力电子变流装置的处理。电力系统在通向现代化的进程中，电力电子技术是关键技术之一。可以毫不夸张地说，如果离开电力电子技术，电力系统的现代化就是不可想象的。直流输电在长距离、大容量输电时有很大的优势，其送电端的整流阀和受电端的逆变阀都采用晶闸管变流装置。近年发展起来的柔性交流输电(FACTS)也是依靠电力电子装置才得以实现的。无功补偿和谐波抑制对电力系统有重要的意义。晶闸管控制电抗器(TCR)、晶闸管投切电容器(TSC)都是重要的无功补偿装置。近年来出现的静止无功发生器(SVG)、有源电力滤波器(APF)等新型电力电子装置具有更为优越的无功功率和谐波补偿的性能。在配电网系统，电力电子装置还可用于防止电网瞬时停电、瞬时电压跌落、闪变等，以进行电能质量控制，改善供电质量。
在变电所中，给操作系统提供可靠的交直流操作电源，给蓄电池充电等都需要电力电子装置。
4、电子装置用电源
各种电子装置一般都需要不同电压等级的直流电源供电。通信设备中的程控交换机所用的直流电源以前用晶闸管整流电源，现在已改为采用全控型器件的高频开关电源。大型计算机所需的工作电源、微型计算机内部的电源现在也都采用高频开关电源。在各种电子装置中，以前大量采用线性稳压电源供电，由于高频开关电源体积小、重量轻、效率高，现在已逐渐取代了线性电源。因为各种信息技术装置都需要电力电子装置提供电源，所以可以说信息电子技术离不开电力电子技术。
5、家用电器
照明在家用电器中占有十分突出的地位。由于电力电子照明电源体积小、发光效率高、可节省大量能源，通常被称为“节能灯”，它正在逐步取代传统的白炽灯和日光灯。变频空调器是家用电器中应用电力电子技术的典型例子。电视机、音响设备、家用计算机等电子设备的电源部分也都需要电力电子技术。此外，有些洗衣机、电冰箱、微波炉等电器也应用了电力电子技术。电力电子技术广泛用于家用电器使得它和我们的生活变得十分贴近。
6、其他
不间断电源(UPS)在现代社会中的作用越来越重要，用量也越来越大，在电力电子产品中已占有相当大的份额。航天飞行器中的各种电子仪器需要电源，载人航天器中为了人的生存和工作，也离不开各种电源，这些都必需采用电力电子技术。传统的发电方式是火力发电、水力发电以及后来兴起的核能发电。能源危机后，各种新能源、可再生能源及新型发电方式越来越受到重视。其中太阳能发电、风力发电的发展较快，燃料电池更是备受关注。太阳能发电和风力发电受环境的制约，发出的电力质量较差，常需要储能装置缓冲，需要改善电能质量，这就需要电力电子技术。当需要和电力系统联网时，也离不开电力电子技术。为了合理地利用水力发电资源，近年来抽水储能发电站受到重视。其中的大型电动机的起动和调速都需要电力电子技术。超导储能是未来的一种储能方式，它需要强大的直流电源供电，这也离不开电力电子技术。核聚变反应堆在产生强大磁场和注入能量时，需要大容量的脉冲电源，这种电源就是电力电子装置。科学实验或某些特殊场合，常常需要一些特种电源，这也是电力电子技术的用武之地。以前电力电子技术的应用偏重于中、大功率。现在，在1kW以下，甚至几十W以下的功率范围内，电力电子技术的应用也越来越广，其地位也越来越重要。这已成为一个重要的发展趋势，值得引起人们的注意。
总之，电力电子技术的应用范围十分广泛。从人类对宇宙和大自然的探索，到国民经济的各个领域，再到我们的衣食住行，到处都能感受到电力电子技术的存在和巨大魅力。这也激发了一代又一代的学者和工程技术人员学习、研究电力电子技术并使其飞速发展。电力电子装置提供给负载的是各种不同的直流电源、恒频交流电源和变频交流电源，因此也可以说，电力电子技术研究的也就是电源技术。电力电子技术对节省电能有重要意义。特别在大型风机、水泵采用变频调速方面，在使用量十分庞大的照明电源等方面，电力电子技术的节能效果十分显著，因此它也被称为是节能技术。

电子信息在生活中的应用小论文1500字

二十一世纪前二十年是电子信息工程快速发展的关键时期，当前信息技术已经成为各项科学技术领域中发展最快的一类。电子信息工程技术的发展程度已经成为一个国家经济实力的重要体现，也是一个国家综合国力的关键所在。随着人们生活质量的不断提高，电子信息技术已经被应用在人们生活中的各个方面。不过目前电子信息工程应用中面临着诸多问题，要想加快电子信息工程技术的发展，就必须针对这些问题提出切实可行的措施。文章就针对电子信息工程目前的应用情况进行分析并提出未来的发展途径。

1电子信息工程的概念及发展
电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术与一体的专业。电子信息工程的基本含义就是利用计算机等先进技术对电子信息进行控制和处理的学科，其研究的信息内容主要是电子设备与信息系统的设计、开发及集成。随着时代的发展，电子信息工程的内容更加广泛，电话信号处理、手机声音、图像传递、网络数据传递、信息数据传递等都需要与电子信息工程现代化技术相关联。现代的电子技术达到对信息的有效控制和各种相关处理的一种工程形式。电子信息工程控制的信息包括应用于各种设备中的信息技术。现代电子信息工程技术已经实现了对各类信息进行高效处理和有效控制，越来越智能化和小型化，同时电子信息工程技术包括应用于各种设备中的信息技术和信息平台技术。如数控技术、电子商务、电子政务平台等。电子信息工程技术在进入我国后，经过三十年的发展和进步，其技术涵盖的内容更加广泛，并且出现了在实际应用中同其他的机电设备、信息平台、医疗设备等先进现代化技术出现交叉融台的技术发展趋势。电子信息工程技术已经打破和超越了行业界限，形成了新的产业链和技术核心，所以我们必须更好地研究电子工程信息技术的发展趋势，并创造出更好地适合电子信息工程技术发展的环境和新产业。
2电子信息工程产业发展中存在的问题
2.1信息人才缺乏在市场经济发展的过程中，企业之间的竞争主要是人才的竞争。电子信息工程产业作为劳动密集型产业需要大量的人才，但是当前电子信息产业中有很多企业却没有足够的人才资源。造成这一现象的原因有很多，其中有两方面是最为主要的因素。其一，我国当前的电子信息企业规模比较小，人才很难实现自身价值，人才都流向了规模比较大的国企或者外资企业。其二，我国对于信息人才的重视程度不高，加之信息人才培养起步比较晚，导致信息人才很难再短时间内满足快速发展的电子信息产业。
2.2产业发展环境恶劣根据我国对当前电子信息产业发展环境进行的调查显示，在七十六项环境要素中不让企业满意的要素占百分之四十，让企业非常满意的环境还不足百分之十，企业评价一般的占百分之五十左右。这些调查数据说明，当前我国的电子信息产业发展环境还有待于进一步提高。为企业提供良好的发展环境，也是市场经济发展中的重要工作。当前我国电子信息产业发展环境存在的弊端包括以下几点：电子信息产品假冒伪劣现象十分严重，特别是软件方面；有些企业为了获得更多的经济利益，和同行之间进行恶性竞争，导致市场环境十分混乱。这些都会导致我国的电子信息产业落后于外国电子信息产业。
2.3自主创新能力差创新是一个企业在激烈的市场竞争环境中获得竞争力的重要方面，也是企业不断前进的基本动力。电子信息产业更是需要源源不断的创新来获得自身的发展，但是当前电子信息企业缺乏自主创新意识，企业所需的各种元器件和关键技术还依赖于外国。拥有自主知识产权的企业比较少，特别是缺少核心技术产权，科研理论成果转化成实际生产的比率比较低，产学研一体化技术在大多数企业中并没有真正建立。
2.4信息产业结构有待优化虽然当前我国电子信息产业已经得到了快速发展，不过在我国电子信息产品出口结构中还是以低端消费类电子产品占据主位，而外国企业则在我国占据了高科技方面，这就已经抢占了我国消费市场中的一部分。虽然我国电子信息企业在规模上在世界排行中位于前列，但是由于缺乏自主知识产权以及创新能力，很难有企业能够和世界顶尖电子信息企业相竞争。造成这一现象的主要原因就是当前我国电子信息产业的结构有待于进一步优化，这也是中国电子信息产业获得世界认可的基本途径。
3电子信息工程发展途径
3.1加大投入力度，促进信息化建设为了促进我国电子信息产业更好更快的发展，社会各界必须加强对电子信息工程项目的支持力度，不断加大投入力度，拓宽融资和投资的渠道，并建立电子信息工程发展基金，为电子信息产业的发展保驾护航。作为政府应该积极引导互联网、电影推广、软件开发等产业的发展，促进自主知识产权创新技术的开发以及做好科研理论的转换和技术的改造。
3.2重视信息产业的人才培养人才是企业之间竞争的主要力量，特别是作为电子信息产业来说人才是获得自身发展的基础力量。企业必须重视人才的培养以及人才开发，政府应该投入更多的资金来培养高素质的人才来适应当前的企业发展需求，进一步促进我国电子信息产业的可持续发展。除了需要提高人才的专业能力，作为企业也应该能够吸引更多的人才，为人才提供良好的发展环境和成长空间。企业在获得人才支持的情况下，能够使企业不断的开拓创新，人才也能够在企业发展中实现自身价值。作为高等学校也应该注重人才的培养，为企业提供高技能的人才队伍。
3.3促进产品服务创新，培育电子信息经济增长点作为电子信息企业应该具备知识产权保护意识，并能够根据市场需求的变化不断进行自主创新，培育新的电子信息产业经济增长点。为了促进电子信息产业现代技术的快速发展，必须促进企业的产品服务创新，特别是当前外国企业的技术冲击以及国内竞争日趋激烈的情况下，推陈出新才是企业的生存之道。此外，电子信息企业还应该加强技术和设备企业之间的合作，建立科学的技术创新体系，增强企业的核心技术开发能力，实现技术创新和产品创新，增强企业的国际竞争力。
3.4积极推广信息网络平台，培育信息产业市场国家应大力推广互联网、移动网络发展，不断培育电子信息产业市场，只有促进网络交流和扩大，才能让人们工作、学习、生活越来越方便，成本越来越低，其中的电子商务商机和各类应用也不断的涌现，如QQ、淘宝、微信就是其中的典型。同时要规范信息网络，打击网络犯罪和各类违法违规行为，建立网络信用体系、推进网络道德素养的建立，对未成年人和学生应寓教于学、提高素养。这样既能让他们更多更深地去理解应用网络，享受科技成果又能以信息和网络为工具，积极培育创新思维和创造力。
4结束语
文章主要针对当前我国电子信息产业应用中存在的问题进行了分析，并提出了相应的发展途径，希望能够帮助电子信息产业在当前的市场环境下把握机遇，实现自身的快速发展。作为电子信息企业应该坚持科学发展观的原则，对自己生产的产品不断升级优化，这样才能让企业在经济危机严重的情况下稳定发展。电子信息产品已经深入到我们的生活中，并不断地在改变着我们的生活，为我们提供智能化、无线化的生活环境。电子信息工程技术的发展也给传统生产企业带来了巨大转机，随着电子信息工程技术的逐渐成熟，必然会为我国电子信息产业带来机遇。

与电学有关的科技小论文500字

电磁学简介

1 引 言
1864年Maxwell在前人的理论（高斯定律、安培定律、法拉第定律和自由磁极不存在）和实验的基础上建立了统一的电磁场理论，并用数学模型揭示了自然界一切宏观电磁现象所遵循的普遍规律，这就是著名的Maxwell方程。在11种可分离变量坐标系求解Maxwell方程组或者其退化形式，最后得到解析解。这种方法可以得到问题的准确解，而且效率也比较高，但是适用范围太窄，只能求解具有规则边界的简单问题。对于不规则形状或者任意形状边界则需要比较高的数学技巧，甚至无法求得解析解。20世纪60年代以来，随着电子计算机技术的发展，一些电磁场的数值计算方法发展起来，并得到广泛地应用，相对于经典电磁理论而言，数值方法受边界形状的约束大为减少，可以解决各种类型的复杂问题。但各种数值计算方法都有优缺点，一个复杂的问题往往难以依靠一种单一方法解决，常需要将多种方法结合起来，互相取长补短，因此混和方法日益受到人们的重视。
本文综述了国内外计算电磁学的发展状况，对常用的电磁计算方法做了分类。
2 电磁场数值方法的分类
电磁学问题的数值求解方法可分为时域和频域2大类。频域技术主要有矩量法、有限差分方法等，频域技术发展得比较早，也比较成熟。时域法主要有时域差分技术。时域法的引入是基于计算效率的考虑，某些问题在时域中讨论起来计算量要小。例如求解目标对冲激脉冲的早期响应时，频域法必须在很大的带宽内进行多次采样计算，然后做傅里叶反变换才能求得解答，计算精度受到采样点的影响。若有非线性部分随时间变化，采用时域法更加直接。另外还有一些高频方法，如GTD，UTD和射线理论。

电工与电子技术论文

电工电子技术既是电气工程及其相关学科的基础学科，又可成为边缘学科和交叉学科的生长点。我整理了电工与电子技术论文，欢迎阅读!

电工电子技术的现状与发展

【摘要】电工电子技术既是电气工程及其相关学科的基础学科，又可成为边缘学科和交叉学科的生长点。本文结合我国电力工业实际和发展需要，从电工电子技术的基本理论、电气化设备的应用以及电工电子领域出现的新技术等几个方面作了简单的介绍。

【关键词】电工电子技术;电气设备;现状;发展

《电工电子技术》是士官职业技术学校电类专业的一门专业基础课程。电工技术和电子技术的发展十分迅速，应用非常广泛，现代一切新的科学技术无不与电有着密切的关系。作为一名从事此类教学的教员，有必要对这一技术的现状和发展作出深入的研究。

一、电工电子技术概述

电工技术基础理论：电工技术包括电磁能量和信息在产生、传输、控制、应用这一全过中所涉及到的各种手段和活动。作为一门技术，它的内容包括：电路和磁路理论、电磁测量、电机与继电接触控制，安全用电、模拟电子电路、数字电路、自动控制系统等。

电子技术基础理论：电子技术基础理论属于这一类的分支学科有：电子线路与网络分析、微波、天线、电波传播、测量、电源、显示技术、信号处理、信息论、 自动控制原理、可靠性理论等。它们是构成功能性电子系统所需的各种技术手段或基础理论。

20世纪50年代以来，计算机技术、电子技术以及工程控制论等一系列新兴的科学技术理论蓬勃发展，基础科学、应用科学和技术开发之间的知识结构更加紧密，各门科与专业之间互相渗透，互相交叉，使科学技术和社会生产形成一个既深入分化又高度综合的庞大复杂的整体，同时也促进了电工理论的发展。静电场、电磁场等结构复杂又包括多种媒质的三维物理场求解方法的研究取得新进展。矩量法、变分原理、函数空间等都引入了电工理论。基于等效模型的概念发展了虚拟的磁荷与磁流模型，研究了多种动态位及不同的规范选择，提出了有关广义能量的定理等。由于系统与元件相结合而扩大了元件的内涵，包括了逻辑门、可控源、回转器以及大规模集成块等。各类工程系统的发展形成了共同的网络理论基础，使网络扩展成为研究某种特定空间结构和动状态的一般性理论方法。广义网络理论又将“场”与“路”结合起来，出现新的边缘理论领域，如物理场论的网络模拟、辐射场的络方法、等离子体的网络图解等;引用系统论的研究成果，将系统的整体性能和行为与系统结构、参数及局部物理量结合起来，进一步丰富了网络问题的内容。在人类历史发展的漫长岁月里，技术革命是强大的推动力。今天以电子和计算机技术为特征的新技术又在延伸人类的智力功能。正是电磁规律在能源、信息、控制等领域的技术应用，描绘出现代化社会的蓝图，形成新技术革命的主流。它冲激着社会生产和生活的每一个角落，不仅大幅度地提高了社会生产力，创造出丰富的物质财富，而且改变着人们的生活方式、社会行为、教育训练、思维方法，促进了社会的精神文明。电工正在与现代科学技术相汇合，继续发挥社会支柱的作用。

二、电气设备的现状与发展

(一)电气设备的“健康”状况存在差异

首先是设备的先天条件不一样，进口设备和国产设备的技术状况不一样;同样是国产设备，不同厂商因技术与管理水平不一样，使其产品质量也不一样;即使是同一厂商，因技术、管理上的差异，其产品质量不同;不同时期、不同批次的产品，其质量也会不一样。因此应当承认设备投运的初始状态是千差万别的。

其次，设备的使用环境不一样，不同的环境将对设备运行状况产生不同的影响，这种环境主要有两种：一是设备所处的外部自然环境不一样，尤其是供电设备，大部分暴露在室外自然环境中，因温度、湿度、污染、紫外线、日照等有较大差异，对设备的影响有较大不同;二是设备在电力系统的位置不同，所承受系统运行电压、短路电流和热稳定时间等不尽相同，尤其是故障时系统短路容量差异较大。

(二)电气设备的维修制度：定期维修的弊端

由于电气设备的初始状况和现场设备的运行状况有很大差异，即现场设备的“健康”状况好坏相差甚大，而定期维修制度几乎无视这些状况的差异，而采用统一的、一刀切的定期维修方式，其最主要的表现在维修结果上，要么维修过剩，要么维修不足。工程的实际情况大多是出现维修过剩，经常出现“小病大治”、“无病亦治”的盲目维修的现象，这种维修过剩的结果，必将出现如下维修的弊端：一些状态良好的设备，因盲目维修而出现故障或潜在故障，维修达不到恢复设备原有的可靠性的作用，而是增加了设备的故障隐患和故障率。目前，定期维修是电气设备停运的主要原因，往往占全部停运时间的60%以上。

在今后的研究方向上，专家们注重状态维修完全替代定期维修的可能性。

(三)电气设备的状态检测技术

电气设备状态监测为设备的故障诊断和性能评估提供了依据。因此有必要对他们的运行状态进行监测，及时了解和掌握设备的状况，以确保整个电力系统的安全、稳定运行。状态监测是指通过各种测量、检测和分析方法，结合系统运行的历史和现状，对设备的运行状态进行评估，以便了解和掌握设备的运行状况，并且对设备状态进行显示和记录，对异常情况进行处理，并为设备的故障分析诊断、性能评估提供基础数据。

近年来我国电气设备制造引进不少国外先进的技术、装备和管理，尤其是21世纪以后，新技术、新材料的使用，使得电气系统的装备水平得到较大的改善。因此，电气设备的维修制度和维修方法也要随着形势适当的进行调整，才能提升电气设备的稳定性、降低生产成本，为企业创造出更多的经济利益。

三、电子设备的现状与发展

2010年全球半导体制造设备销售总额达到395.4亿美元，恢复到历史最高水平。各个地区的设备支出都呈现了两位数甚至三位数百分比的增长，增长最快的是中国大陆和韩国。2010年中国内地半导体设备市场为22.4亿美元，预计2011年为26.4亿美元。按此增长率推算，到2015年，我国半导体设备市场规模将达到300亿元人民币。2010年，全球光伏生产设备销售额比上年增长40%，达到104亿美元，预计2011年将达到124亿美元，同比增长24%。从区域市场来看，2010年中国大陆地区占全球市场51%的份额，预计未来5年还将继续保持这一较高比例。据此，可以判断到2015年我国光伏设备将继续保有巨大市场空间。 　　新能源汽车用锂离子动力电池、高性能驱动永磁式同步电机、金属化超薄膜电力电容器等新型电子元器件生产设备将成为我国电子专用设备市场新的增长点。多学科交汇为电子仪器开辟了新的发展空间，物联网技术发展和三网融合对电子仪器提出新的测试需求，预计上述领域的电子仪器以及环境保护测试仪器和医疗电子仪器会面临大发展。

四、电工新技术

我们已在准备进入21世纪。21世纪，人类期望着进入一个持续协调发展的新时代，我国将以无愧于我们这个伟大民族的新姿态屹立于世界之林。整个进程中，科技的进步与发展有着特别重要的意义。从能源发展看，我国在上半叶还不大可能扭转以煤为主的能源结构，从而在提高煤的利用效率，特别是燃煤发电效率方面还要做出很大的努力。与此同时，还要大力促进核能和可再生能源的应用发展，使之更快地在技术和经济上成熟起来，才能期望得以较快地改变以化石能源为主的能源结构，走上能源、环境与生态持续、协调、稳定发展的道路。在交通运输方面，实现高速度将是主要发展方向，而各种交通运输高速化都必须以电力推进系统的发展做为基础。在能源、交通和其他工业的发展中，电工新技术的发展将起着重要的作用，20世纪下半叶的一些进展已为此奠定了良好的基础，随着新原理，新技术与新材料的发展，还将出现一些新兴的领域。这里简要展望一下一些可见的重大进展，包括受控核聚变，磁流体发电，太阳能与风力发电，磁浮列车，磁流体船舶推进与超导电工。

(一)受控核聚变

受控核聚变的实现将为人类提供实际上用之不竭的洁净能源，从根本上解决人类能源，环境与生态的持续协调发展。20世纪下半叶的巨大努力，已在大型的托卡马克磁约束聚变装置上达到了“点火”条件，证实了聚变反应堆的科学现实性，正在进行聚变试验堆的国际联合的设计研制工作，期望在下世纪能建成、运行试验堆。然后还需要经过示范堆与商用堆两个阶段的展，预期可在下世纪四五十年代建成第一座商用的聚变电站，走向产业化。与裂变反应堆主要依靠核工技术与热工技术的结合而发展起来的历史不同，聚变反应堆的发展主要依赖于核工技术与电工新技术的结合，这里要把大体积、强磁场技术，大能量，脉冲电源技术，辅助加热技术与等离子体控制技术提高到新的水平。除此之外，还要探索利用聚变产生的带电粒子直接发电的可能性。聚变电站的实现也将导致一些新兴的电工产业的形成。

(二)磁流体发电

磁流体发电是将高温导电燃气与磁场相互作用而将热能直接转化成电能的新型发电方式。由于其初温可高达3000K，与已有的燃气及蒸汽发电组成联合循环，可望将燃煤电站的热电转换效率提高到50%以上，具有高效率、低污染、少用水的重大优越性。磁流体发电自60年代初原理性实验成功以来，经过30年的持续努力，已达到了最高发电功率几万千瓦，持续数百小时的水平。再经过试验电站、示范电站与商用电站几个阶段的发展，可望在21世纪二三十年代实现商业化。磁流体发电的发展过程表明，所遇到的困难比原设想的大得多，特别是用于燃煤的长时间可靠发电，这里需要大力发展电工、热工、材料、化工等多方面的新技术，在电工方面要解决电站系统、发电通道、超导磁体、功率调节与逆变等一系列关键技术问题，在现有基础上还要有长足的前进。由于我国属于燃煤为主和电力迅速发展的国家，燃煤磁流体发电的商业化具有特别重大的意义。

(三)太阳能与风力发电

太阳能与风能是最重要的可再生能源，它们是广泛存在，机会均等，自由索取，最终可依赖的初级能源。近年来，在太阳能与风力发电技术方面取得了可喜的进展，建设投资与电能成本有了大幅度下降，几十万千瓦的太阳热发电站，百万千瓦的大型风力发电场已经接入电网运行多年，千千瓦的光伏发电站已有了示范，使得越来越多的人相信太阳能与风力发电能够在21世纪整个电力生产中占有一定的份额。为此，需要继续努力提高效率，降低造价与成本，扶植相应产业的发展，以及解决并网运行的有关技术问题。

(四)磁浮列车

一部人类社会交通运输发展史，在某种意义上可以说是一部以提高运输速度为主要目标的技术开发史。20世纪下半叶铁路的电气化使常规轮轨铁路的运营时速提高到了200多公里。为了进一步提高时速，发展起来了磁浮列车，它是一种采用磁悬浮，直线电机驱动的新型无轮高速地面交通工具，具有速度高、客运量大、对环境影响小、能耗低、维护便宜、运行安全平稳，无脱轨危险，有很强的爬坡能力等一系列优点。经过几十年的持续努力，磁浮列车已达到500公里/时的时速，处于实用化试验阶段，我国的磁浮列车也于几年前投入试运营。在今后，抓紧高速磁浮列车的研究发展，从技术上实行“迎头赶上”的战略，尤显重要。磁浮列车的实现要解决磁悬浮，直线电机驱动，车辆设计与研制、轨道设施、供电系统，列车检测与控制等一系列高、新技术的关键问题，推动着电工新技术登上新的高峰。高速磁浮列车有常导与超导两种技术方案，采用超导的优点是悬浮气隙大，轨道结构简单，造价低，车身轻。随着高温超导的发展与应用，将具有更大的优越性。

(五)磁流体船舶推进

磁流体船舶推进是一种正在发展的新技术。它利用强磁场与海水中的电流相互作用产生的罗伦兹力，使海水向后喷射，依靠其反作用力推进舰船向前行驶。由于它不用螺旋浆，具有无声、高速的优点，将引起船舶推进技术的重大革命。随着超导强磁场的顺利实现，从60年代开始了认真的研究发展工作。90年代初日本的载人试验船“大和一号”胜利地进行了海上试验，显示了其实现的现实性。再经过一二十年持续的分阶段的努力，可以期望在21世纪上半叶达到实用。

(六)超导电工

实用超导线与超导磁体技术与应用的发展，以及初步产业化的实现无疑是20世纪下半叶电工新技术的重大成就。在21世纪上半叶，无论是聚变电站、磁流体发电，还是磁浮列车，磁流体推进船的商业化，均将促使超导电工继续长足地向前发展，成为一个重要的电工产业。与此同时，还可期望，随着高临界温度超导体的实用发展，超导输电与超导飞轮储能将得到实际应用，工频超导技术的发展将使超导限流器、超导变压器、超导发电机投入运行，大能量的超导储能得到了示范和推广，超导电力技术成为电力发展的重要支柱。假如那时出现了临界温度达到室温的实用超导体，整个面貌还将大大改观。 　　五、电子新技术

(一)塑料太阳能电池技术

随着现代世界能源的日益紧张，许多国家都在致力于研究太阳能的开发和利用技术。在一些城市的街头已经能够看见一些由太阳能电池供电的设施。经过数十年的研究开发，这些以硅为材料的太阳能电池的制造成本仍然昂贵，不易安装，光电转换效率也低，大约只有12%到15%(现在世界上最好的单晶硅光电转换效率大约是30%左右)，发1度电的成本大约是22美分，远比烧煤的火力发电厂美分1度电的成本要高。

令人高兴的是下一代太阳能电池可能最终使太阳能发电具有竞争力。新型太阳能电池是把光生伏打电池嵌入塑料薄膜的表面，制成太阳能发电薄膜。这种太阳能发电薄膜廉价、转换效率高，可以有多种用途。

一些大公司开始关注新型太阳能电池技术。西门子开发的一种新技术是把一种纳米级的碳60分子同导电的聚合物熔融在一起制成塑料太阳能电池;而美国通用电气公司则是利用一种有机发光二极管作为吸光材料来制造塑料太阳能电池。采用塑料太阳能电池，实际上能够使许多材料具有发电能力。例如，塑料太阳能电池可以嵌入手提电脑的箱壁，可以随时在光照条件下对电脑充电;也可以装在电动汽车车身，为电动机供电;房屋的屋顶更可以覆盖塑料太阳能电池，以供应日常用电。

(二)家庭机械电子工厂技术

专家预言，未来的家庭机械电子工厂可能让消费者能够拥有他们所需要的更多样化的产品。未来的家庭电子工厂实际上是采用现在喷墨打印技术的装置。美国康奈尔大学、麻省理工学院、加州大学伯克莱分校的研究人员正在悄悄地开发一种工艺，利用喷墨打印技术生产机械电子产品。当然，真正制造产品的过程还需要已有的电路、开关以及其它可拆卸零部件。

比如家里的电视机遥控器坏了，就可以利用这样的家庭机械电子工厂自制一个：从互联网上下载数字化电路图，用家庭机械电子“打印”机打印出所需的电路板，打印“墨盒”里装的是聚合物及其它材料，每打印一次完成电路板的一层。正在这一领域中开展研究的专家指出，用户只需为数字化电路图及所用材料付款，而不需为产品本身付款。

家庭机械电子工厂，意即“机械电子”。然而能够应用这种装置的家庭的人口素质必定是很高因为用户必须知道到哪里去下载什么样的数字化设计图，制造有关电子产品还要有相关的零部件。这是一种令人叹为观止的DIY。这种装置的问世也表明，在电子产品制造业，设计与制造的分离是一个趋势。用家庭机械电子工厂固然可以“打印”出自己需要的产品，不过前提是这种产品的设计是现成的。当然也可以自行设计，那就必须会用专业设计软件，还要有机械电子领域的专业知识。所以未来多数家庭会利用现成的设计。

(三)超级宽带网中的微型光芯片技术

现在已经有很多家庭通过宽带连接互联网。不过这种连接在最后一段的基础设施一般是已经落伍的同轴电缆或是电话线。而光缆入户的成本很高，每户成本大约1300美元。

微型光芯片可以改变这种现状，采用微型光芯片可以大大降低光缆入户的成本，让家庭用户享受真正的超级宽带。微型光器件把光路以及通常是分离的光学元件集成在一个光芯片上，这又是一个改变电信业经济学的重大技术创新，电信业采用光芯片可以以很低的成本传输大量数据。售价高达数万甚至数十万美元的光学元器件可能因为光芯片的采用而大大缩小体积，成本下降90%以上。这一技术使得人们在家里下载一部高清晰度电影就像是今天看体育频道一样普通。

(四)无线漫游的技术

无线通信领域是一个标准混乱的世界。手机通信、无线局域网、

军用无线通信及公共安全无线网络各自在特定的频段工作，这一工作频率是相关硬件在工厂生产时就已经设定的。所以美国的CDMA手机在欧洲不能用，而欧洲的许多GSM手机也没法用。这在平时只是麻烦而已。但是在某些紧急情况如911消防队同警察居然无法通过无线通信设备联系，因为频率不同，设备不兼容。

为了解决这一问题，一些兴企业正在用软件替代相关硬件，从而能够与不同标准、不同工作频段的无线通信网络兼容。这种技术称为软件无线电。想要驾车横跨中国旅行而又希望始终保持无线上网的话，软件无线电能够利用所到之处的各种无线通信网来上网，不论这种无线通信网是过时的模拟蜂窝电话网还是最新的3G无线网，或是时髦的WiFi及Wi-Max无线局域网。

在未来软件无线电技术将使美国陆军士兵、海军水手、空军飞行员能够在激烈战斗的时候保持无线通信。软件无线电技术进入消费市场还要再过一段时间。不过5年之内，软件无线电市场将有310亿美元之巨。到时候就可以买一个能够在各种不同标准无线通信网络工作的手机，从此无线漫游再无障碍。

六、总结

电工电子技术已经在我们 生活的各个领域发挥着重要的作用生活上离不开它，数字电视、手机、自动导航、自动倒车，这些在以前都是不可想象的，现在都已经变为现实了，在其他的领域也有非常重要的作用。它在很大程度上改变了我们的生活和科技，影响着我们日常身边的一切，在未来必将有着无限广阔的前景。

参考文献

[1]叶光辉.电工电子技术现状与发展.

[2]邵民.浅谈电工电子技术现状[J].新疆教育，2012，9.

作者简介：谭晗(1981―)，女，江苏海安人，硕士研究生，副教授，主要研究方向：电工电子技术。

电子科学与技术论文怎么写

电子科学与技术专业，旨在培养具有微电子以及集成电路等专业领域的具有扎实理论技术。下面是由我整理的电子科学与技术论文，谢谢你的阅读。

电子科学技术专业建设研究与实践

摘 要：电子科学与技术专业，旨在培养具有微电子以及集成电路等专业领域的具有扎实理论技术、较强实验操作能力的复合型人才，其专业建设的有效进行，不仅是促进专业与时代要求进行紧密贴合的有效措施，同时也是从学生发展角度出发，创造更优专业学习条件与环境的重要途径。本文结合电子科学技术专业现阶段的结构特点，围绕专业建设中存在的问题进行了详尽阐述，就其有效实施对策提出了建议和意见，以供参考。

关键词：电子科学技术;专业建设;研究;实践

中图分类号：TN0-4 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 (2014) 12-0000-01

电子科学与技术专业旨在将学生培养成为能够在电子相关领域进行研究、教学或是管理的复合型人才。与其他传统专业类似，电子科学与技术专业也主要分基础课程教育与专业课程教育两阶段，区别于其他专业的地方是：基于这一专业实践性强的特点，理论课课时较少，实验课程得到增加，注重培养学生对知识的吸收能力及应用能力。

一、现阶段电子科学技术专业结构基本特点

从前文论述中，我们对电子科学与技术专业的培养宗旨有了大致了解，在对专业建设的有效开展进行研究之前，我们首先需要对此专业的结构特点进行详尽分析。

(一)基础教育的重视。就电子科学技术专业的结构来说，对基础教育的重视是其一大特色，主要开设了高等数学、普物实验、英语和计算机文化训练等课程。电子科学技术专业是一门涉及领域较广的专业，这样一来，在数学、物理以及英语、计算机等方面都能为学生的发展打下坚实的基础。

(二)基础理论的强化。减少、缩短理论课程教学课时，并不意味着忽视基础理论教学的重要作用。现阶段，在理论教学总学时减少的条件和前提下，电子科学技术专业体现出强烈的强化基础理论教学趋势，即在有限时间内，最大限度提高学生对基础理论知识的吸收效率，如对电路分析、数字电子技术以及微机原理与接口技术等，使学生在掌握基础理论基础以及实验指导的基础上，形成宽厚有效的专业基础。

(三)实践环节的加强。电子科学与技术是教学体系中为数不多的实践课时较多的专业之一，除了几乎每门专业课都开设了相应独立的实验课程之外，还会定期安排相应的社会实践活动加强实训效果。这些实践的目的是为了让学生在严格的科研训练环境下提高自身的综合能力，训练学生动手能力以及操作能力综合，为学生创造发现问题、解决问题的条件，促使学生了解、掌握研究的整个过程。

二、电子科学技术专业建设中面临的主要问题

从上文论述中，我们已经对电子科学技术专业的基础构成有了大致的了解和认识。从专业的结构安排来看，虽然具备了专业训练的条件，但是专业建设效果依然不明显，现阶段面临的问题具体表现在以下几个方面：

(一)口径过宽，特色不明显。电子科学技术专业是理工结合的综合性交叉学科，涉及知识面较宽，包括了无线电物理学、信息与电子科学、计算机科学与技术等学科。目前大多数高校都根据自身的教学优势，将其分为两个方向，学生从大三开始选修相应课程。虽然这种培养模式比较有利于学生将来选择就业，促使其向更深更高的层次发展，但是从课程设置的具体情况来看，绝大部分院校的专业设置都与电子信息工程或是电子科学技术，甚至和计算机等专业差别不大，口径过宽，特色不明显。

(二)师资力量有限，硬件缺失。电子科学技术专业与其他专业相比，算是新兴专业，加上电子信息技术的不断发展，各类新器件以及新技术层出不穷，有着扎实专业基础及教学经验的教师较少，刚从学校毕业的缺乏系统教学经验的硕士研究生居多，师资力量有限，结构合理性不足。

(三)实验力度不足。就电子科学技术专业的实训和实践环节来说，虽然占据了大部分课时，但是课程实训及实践的内容太过于单一，并且专业性及难度需要加强。从专业实验的具体情况来看，绝大多数都是验证型实验，学生要面对的是一成不变的试验箱，进行连线、开电源、观察现象以及记录现象即可，完全没有设计型、研究型实验的项目或内容，尤其是是专业实习和毕业设计环节，校内外实习基地的建设也不够。

三、电子科学技术专业建设的有效措施

随着课程教学改革以及市场发展的推动，电子科学技术专业受到了社会各界以及各个高校的普遍关注和重视，各大高校也纷纷采取措施着力进行专业建设和改革，但是从专业建设的现状来看，依然存在专业口径过宽、师资力量有限以及实验力度不够等问题。基于此，笔者结合自身经验，就电子科学技术专业建设有效进行的措施提出了以下几点意见。

(一)突出特色，加强专业方向建设。针对专业特色不突出的问题，建议结合各校的实际师资条件以及专业教学环境，对课程体系以及教学内容进行改革，尽可能突出专业方向，如应用电子技术方向或者是计算机与通信技术方向的划分，强化落实相关实践实训教学的针对性及应用性，促使实践教学能够贯穿于整个教学过程，突出培养学生的专业实践能力。

(二)提高实践教学环节质量。除了上述措施以外，还应以对学生的应用能力以及创新能力进行培养为基本教学目标，加强实践教学的质量及效率，构建独立有效的实践体系，确保实验场所硬件配置的有效性，尽量保证开放的时间;其次，还应加相应实验室的文化建设，转变考核测评手段，调动学生积极性;此外，还应明确实验教学具体内容，摆脱传统实践教学模式，引起研究型实验;最后，教学还应充分发挥指导作用，建立学生科技活动小组与学生科技创新中心，为电子科学技术专业建设的有效进行创造氛围。

(三)加强师资力量，提高教学水平。在师资力量不是特强的情况下，建议理论老师和实验老师不分开，每周进行一次教研活动，就该专业课程建设或教学体会进行交流;其次，学校还应加大对教师专业知识结构及技能的培养力度，定期组织教师进行学习，对新兴的技术及设备进行学习和了解，不断丰富教师的知识层次，为教学水平的提高及专业建设的有效进行，奠定师资基础。

参考文献：

[1]王健，樊立萍.电子科学与技术专业建设的研究与实践[J].中国电力教育，2011(20)：56+68.

[2]王伟，杨恒新，蔡祥宝.电子科学与技术专业“学?研”结合型人才培养方案的研究与实践[J].中国科技信息，2012(09)：218+220.

[作者简介]余东杰(1984.01-)，男，江西鄱阳人，助教，本科，研究方向：电子科学与技术。

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