绪论

导言

亲爱的同学，当你打开本书的时候，你可能会想：“电工与电子技术”学一些什么内容？这门课程涉及哪些工作岗位？将会对我的择业产生什么影响？

在本书的绪论部分将向你介绍：

● 电工与电子技术的发展历史。

● 电工与电子技术所涉及的工作岗位。

● 电工与电子技术工作岗位的从业资格与职业道德。

一、电工与电子技术的发展

电工与电子技术讲的就是“电”的应用技术。

人类很早就发现自然界电和磁的现象。在我国古代，在公元前2500 年前后就知道了天然磁铁；在公元前1000 年就对罗盘有了文字记载。限于当时人类对自然界的认识水平，这些记载往往都带上了神话的色彩，例如在我国古代传说中，打雷和闪电是因为雷公和电母在天上打鼓及晃动两面镜子所致。

在人类历史的长河中，人类总是在与自然界斗争的过程中，不断地认识自然和改造自然，不断地总结经验和积累知识，从而建立起现代社会的物质文明与精神文明。人对自然界电磁现象的科学认识以及对电能的开发利用，就是建立在18世纪末19世纪初近代物理学的分支——电磁学发展的基础上的。

科学技术是依靠生产斗争和科学实验发展起来的。在电磁学的发展史上有几个重要的标志：1785年，库仑（法国）首先通过实验确定了电荷之间的相互作用力，使电荷的概念开始有了定量的意义。1820年，奥斯特（丹麦）与安培（法国）用实验证明了电流与磁场之间的关系，找到了磁现象的本质所在。著名的欧姆定律也是欧姆（德国）在1826 年通过实验而得出的。在此基础上，1831年法拉第（英国）提出了著名的“电磁感应定律”，为电工与电子技术的发展奠定了重要的理论基础。

现在看来，人类对电能的利用主要体现在两个方面：一是作为能源，二是作为信号。这就基本形成了电能应用技术发展的两个方面：电工与电子技术。电工与电子技术又互相交叉渗透、互相促进而不断发展。

电能作为能源利用主要是作为动力（机械能）。如上所述，在1831年发现的法拉第电磁感应定律奠定了电机（发电机和电动机）学的理论基础。随后，楞次（俄国）在1833 年建立了确定感应电流方向的楞次定律。1834年，与楞次一道从事电磁学研究工作的雅各比制造出世界上第一台电动机，从而实现了电能与机械能的转换，这是电能应用史上的一个重大突破。在此还需要提到的是俄国的多勃罗沃尔斯基，是他创造了三相电力系统，并于1889 年制造出第一台三相交流电动机。在电能已成为人类利用的主要能源的今天，电动机所消耗的电能已占全社会电能消耗总量的60%～70%。除此之外，对电能的利用还包括将电能转换成热能、光能、声能和化学能等。

将电能作为信号利用，就是将各种非电量转换成电信号并加以检测、调制和放大，然后通过有线或无线的途径进行传播，以实现通信、检测和自动控制的目的。在这一方面，电子技术的历史相对较短，但发展得更快。

在人类学会用电作为信号进行通信之前，通信的手段是利用光（可见光）和声音。例如我国古代的烽火台和近代海军使用的旗语，又如在非洲的部落之间用击鼓来传递信息。这种原始的通信方式受到人的视觉与听觉距离的限制，信息传递的速率太慢且保密性很差。电能的利用很快在通信领域充分体现出其价值。最早实现的是有线通信，1839 年惠斯登在英国、1845 年莫尔斯在美国就已先后实现了电报传送实验，这可以看作有线通信的开端。与此相比，无线通信要晚了整整半个世纪。在1864 年，麦克斯韦（英国）综合了库仑定律、安培定律和法拉第定律，提出了电磁波的理论，首先在理论上推测到电磁波的存在。这种科学理论的预见性为人类社会的发明创造带来的作用是不可低估的，就在麦克斯韦电磁波理论提出的23 年以后，赫兹（德国）用人工方法产生电磁波的实验终于获得了成功，从实践上证明了麦克斯韦理论的正确性。但是实际利用电磁波为人类通信服务还应归功于马可尼（意大利）和波波夫（俄国），大约在赫兹的实验成功的7年之后，他们彼此独立地分别在自己的国家实现了长度达几百米到上千米的无线电通信实验。

无论是有线还是无线通信，必须要解决两个基本问题：一是信号（能量）的转换，二是信号的放大。1875年贝尔（美国）发明了电话，就解决了声能与电能的转换问题。而要实现长距离通信并且保持信号的清晰，还必须要解决信号放大的问题，这就有赖于电子器件的研发。著名的发明家爱迪生（美国）在1883 年发现了热电子效应；弗莱明（英国）利用爱迪生效应于1904 年研制出了电子二极管；1906 年德福雷斯（美国）又在弗莱明的二极管中加入第三个电极——栅极而发明了电子三极管，从而解决了对电信号进行放大这一关键问题。即使在半导体技术和集成电路广泛应用的今天，说电子三极管是电子技术发展史上最重要的发明之一仍然不会过分。

电子管的最大缺点是体积大、耗电多且寿命短，导致当时电子设备的体积、质量都十分庞大。例如1946年诞生的世界上第一台电子计算机，使用了18800只电子管，占地面积达170m2，质量为30t，耗电量达150kW。1948年在美国的贝尔实验室诞生的半导体管（晶体管）是电子技术发展史上划时代的产物，它在体积小、质量轻、耗电少、寿命长等方面都要远胜于电子管。虽然今天在大多数的领域电子管已被半导体管所取代，但由于电子管在大功率及工作稳定性等方面不可取代的优点，现在仍然可以在一些大功率的电子设备上看到它的身影。

从物理学的角度看，半导体管与电子管的内部机理是不同的，但它们基本原理都是由电子运动所产生的效应或影响，这就是“电子学”（电子技术）名称的由来。电子技术应用领域的不断拓展对电子设备的体积、质量、耗电量及工作的稳定性、可靠性都提出了更高的要求，但不论是电子管还是半导体管，它们由分立元器件所组成的电路结构仍然未能彻底解决这些问题。于1958年问世的集成电路标志着电子技术又发展到一个更新的阶段，集成电路实现了材料、元器件与电路三者之间的统一。随着材料技术和制造工艺的进步，今天的超大规模集成电路已充分显示出其无可比拟的优越性。今天的电子计算机已经历了电子管、半导体管、集成电路和大规模集成电路四代产品，正朝着巨型化、微型化、智能化和网络化的方向发展，多媒体计算机和互联网的出现标志着计算机技术已渗透到各个技术领域和社会生活的各个方面，将给人类社会的生产和生活方式带来前所未有的变化。

通常习惯把电工技术的应用领域称为“强电”，而把电子技术的应用领域称为“弱电”，但是这一划分已经成为了历史。随着大功率半导体器件制造工艺的完善，电力电子技术的迅速发展并被广泛应用于变频调速、中频电源、直流输电、不间断电源等诸多方面，使半导体技术进入了传统的强电领域。

电能的应用给人类社会带来的效益是不言而喻的了，但是电也会给人带来危害，在已经普遍实现电气化的今天，电击、电伤和电气火灾也时刻威胁着人们的生命财产安全。因此，只有掌握电能应用的规律，学习好电工与电子技术，才能驾驭并应用好电能，趋利避害，让电能为人类造福。

二、电工与电子技术所涉及的职业与岗位

电工与电子技术涉及许多对青年人颇具吸引力的职业与岗位。

首先，电工作为工业中的一个基础职业，涉及工业生产中的许多工作岗位，如从事电气设备、电路和器件的安装、调试、维护与检修，供用电系统的运行、维护，以及电气设备的技术管理与技术改造工作，电子设备的安装、调试、使用和维护工作等。

其次，在建筑和物业管理行业，可从事建筑物中的电气安装和物业电气设备的管理、维护与检修工作。

此外，还可以从事电器、电工材料、电子设备的销售、维修和售后服务等工作。（开设《电工与电子技术》课程的主要专业，及该专业所对应的主要职业（岗位）和可考取的职业资格证书详见表0-1。）

随着我国经济的持续快速发展，在各行各业中将需要更多的受过系统地专业培训的电工电子技术人员；越来越多的现代化的建筑物、住宅区、工厂都需要大量高素质的具有职业资格的电工电子技术人员；各种新型的电气、电子设备的应用，也显示出对高级电工电子技术人员日益增长的需求。

总而言之，电工电子技术所涉及的职业和岗位，为青年人提供了极大的施展个人才华的空间，提供了许多能够实现个人抱负的就业机会。

除此之外，电工与电子技术还是从事许多职业岗位必须具有的专业基础技术之一，将会对你胜任本职工作提供极为有效的帮助。

三、对电工与电子技术岗位从业者的几点建议

要从事电工电子技术工作，必须接受正规的严格的学习与训练，必须具备以下的从业资格和职业道德：

● 具有高尚的道德，诚实且勤奋。为自己能够胜任本职工作并为客户提供优质服务，从而也实现自我价值而感到愉快和骄傲。不辜负公众对自己的信任和所获得的酬劳。

● 具有高度的责任感。因为在工作上任何细小的差错都有可能带来巨大的经济损失甚至危及人身安全。

● 对电工电子的基础理论有浓厚的学习兴趣；喜欢这一职业，并乐意与电气、电子设备打交道，乐意从事本职工作份内的一些手工劳动。

● 要有主见，注意培养自己的分析判断能力，能够独立完成工作任务而不需要别人监督；又具有协作精神，善于与同事们共事，相互配合共同完成工作。

● 具有初中以上的文化水平，具有一定的学习、理解、观察、判断、推理和计算能力。具有在信息化社会中工作、学习和生活所必备的计算机应用能力。

● 具有健康的体魄，手指、手臂灵活，动作协调，能够攀高作业。

● 通过学习与训练，掌握从事本职工作所必需的专业知识和操作技能，考取相关的国家职业资格等级证书。

因此，在你开始学习本课程之前，对你——未来的电工电子技术岗位的从业者提出几点建议，谨供参考：

①注意培养对电工电子技术的兴趣爱好。如果你在系统地学习本课程之前已经有这方面的兴趣爱好，甚至有一定基础是非常理想的。如果暂时还没有也不要紧，只要善于在学习过程中注意观察，结合在日常生活中的各种使用电能、电器的经验，是很容易培养起这方面的兴趣爱好的。相信在本课程的学习过程中，每当你完成了一个学习任务，理解了一种电器或设备的原理，或完成一个实训项目的操作，都会给你带来成功的喜悦。

②有意识地接受系统的正规的训练，培养自己规范操作的习惯。这对你在今后严格规范地进行电路和设备的安装，保证他人和自己的安全非常重要。

③电工与电子技术知识更新的周期较短，各种新技术、新设备、新的元器件不断出现，因此在学习中要注意培养自己学习新知识的能力，培养适应技术发展和职业与岗位变化的能力。

④做好学习的准备，适当复习初中的数学和物理知识，在教师的指导下准备好个人的学习用具和资料，如文具、课本、笔记本和实训记录本等。如有可能，还建议你购置一本《电工手册》。

愿本课程的学习能为你步入电工与电子技术的殿堂、走上你理想的工作岗位铺路！

附表：

摘自《中等职业学校专业目录》（中华人民共和国教育部编，高等教育出版社2010年11月第1版）。