电路理论发展史

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1、武汉理工大学电路理论发展史班级：电信理1402班学号：0121414680206姓名：蔡天赐指导教师：刘皓春11武汉理工大学电路理论的历史与发展概况电路理论作为一门独立的学科出现于人类历史中大约已有200多年了，在这纷纭变化的200多年里，电路理论从那种用莱顿瓶和变阻器描述问题的原始概念和分析方法逐渐演变成为一门抽象化的基础理论科学，其间的发展和变化贯穿于整个电气科学的发展之中。如今它不仅成为了整个电气科学技术中不可缺少的理论基础，同时也在开拓和发展新的电气理论和技术方面起着重要的作用。电路理论是一

2、个极其美妙的领域，在这一领域内，数学、物理学、信息工程、电气工程与自动控制工程等学科找到了一个和谐的结合点，其深厚的理论基础和广泛的实际应用使其具有旺盛持久的生命力。因而，对于许多有关的学科来说，电路理论是一门非常重要的基础理论课。1.历史的回顾电，这个词来源于古希腊语“琥珀(elektron)”，琥珀是一种树脂化石。大约在公元前600年,古希腊人第一次产生了电场，其方法是用一块丝绸或毛皮与琥珀棒摩擦。人们注意到有一些带电的材料被带电的玻璃片所吸引，而另一些却被排斥，这说明存在两种不同的电。本杰明.

3、富兰克林称这两种电(或电荷)为正电和负电（正电荷或负电荷）。法国科学家查利·奥古斯丁·库仑（Charlse-AugustindeCoulomb）和英国科学家卡文迪什(Cavendish)在十八世纪研究了这种靠摩擦产生的静电，发现了这种电所遵循的规律，这个规律被称为11武汉理工大学库仑定律(178年)。然而电科学真正的突破是从1800年伏打(AlessandroVoltar)发明化学电池后开始的。后人采用伏特作为电压的单位，以纪念科学家伏打。由于伏打电池使电流连续成为可能，因而使很多电的实验变得简单可

4、行，于是在短期内就有了一系列重要的发现。比如，1820年奥斯特(H.C.Oersted)发现，罗盘指针在载流导体旁会发生偏转，于是他断定：电荷的流动产生了磁。这一发现揭开了电学理论的新的一页。1825年安培(A.M.Ampere)提出了描述电流与磁之间关系的安培定律，同时毕奥和沙伐尔也用实验表明了电流与磁场强度的关系。后人为纪念安培，取其名作为电流的单位。1827年德国物理学家欧姆(G.S.Ohm)在他的论文“用数学研究电路”中创立了欧姆定律。英国科学家法拉第(M.Faraday)在认识到电流能产生

5、磁之后，花了十年功夫，企图证明磁场能产生电流。他致力于互感的研究，1831年他终于成功地证明了法拉第电磁感应定律。在电磁现象的理论与实用问题的研究上，德国物理学家海因里希·楞次（HeinrichFriedrichLenz）作出了巨大的贡献。1833年他建立了确定感应电流方向的定则(楞次定则)，其后，他致力于电机理论的研究，并提出了电机可逆性原理。1844年，楞次与英国物理学家焦耳(J.P.Joule)分别独立地确定了电流热效应定律(焦耳—楞次定律)。当法拉第发现电磁感应现象后，就提出了“场”的一些初

6、步但极为重要的概念来解释他的发现，但令人遗憾的是，由于法拉第不精通数学，因而未能从他的发现中再前进一步去建立电磁场理论，但自此开始，电与磁的研究就分别在“路”与“场”这两大密切相关的阵地上展开11武汉理工大学来了。为电路理论奠定基础的是伟大的德国物理学家基尔霍夫(G.R.Kirchhoff)。1847年，刚满23岁的大学生基尔霍夫发表了划时代论文“关于研究电流线性分布所得到的方程的解”，文中提出了分析电路的第一定律(电流定律KCL)和第二定律(电压定律KVL)，同时还确定了网孔回路分析法的原理。后人

7、曾从电磁场理论体系的核心麦克斯韦方程组推导出电路理论体系的核心KCL和KVL，这充分表明了电磁场问题与电路问题之间存在着必然的内在联系和辩证的统一。从电路理论发展进程及其所包含的内容来看，人们常把欧姆(1827年)和基尔霍夫(1847年)的贡献作为这门学科的起点，从这个起点到20世纪50年代的这一段时期被称为“经典电路理论发展阶段”，而把20世纪60年代到70年代这一段时期称为“近代电路理论发展阶段”，20世纪70年代以后的时期被称为“电路与系统理论发展阶段”。（1）经典电路理论发展阶段这一阶段历经

8、约100年，在这100年中,除了前面提到过的欧姆和基尔霍夫的贡献之外，重要的成果还有：1832年亨利（J.Henry）发现自感现象；1843年发明了惠斯登(Wheatstone)电桥；1853年亥姆霍兹（H.VonHelmholtz）首先使用等效电源定理分析电路，但这个定理直到1883年才由戴维南（L.C.Thevenin）正式提出发表，因此后人称其为戴维南定理；1873年麦克斯韦在他的巨著《TreatiseonElectricityandMagnetism》(这是电