电工电子技术在实际生活中的应用情况以及你对其未来发展方向的憧憬

1、 南华大学 电工网上作业 做题地址：9:8081/sc8/ （第一波） 文字描述 （第二波） 图文并茂 持续更新 请大家上网查询，以下是第一波。本文章为了能解决欧阳宏志老师给出的网上大作业题而整理的，由南华大学核技术学院李臻毓提供！题目如下：联系实际，写一篇小paper，谈谈电工电子技术在实际生活中的应用情况以及你对其未来发展方向的憧憬或者你觉得还需要大力发展的方面。找一个你熟悉的电气或电子设备的电路图，说明其工作原理和主要技术参数。如果有兴趣也可以制作一个小电路，代替paper,将会得到额外的加分哦！要求：1、原创；2、字数不少于300字；3、论文质量作为

2、评分依据，作为平时成绩之一；4、注意时间期限。首先是一门与我们生活有着密切联系的一门学科学术上讲的电工学都是具体学习的科目或者是门类比如说：直流电路、磁与电磁、正弦交流电、工作机械的基本电气控制线路、输配电及安全用电、常用半导体器件、放大电路基础、直流稳压电源、集成电路等知识。然而在生活上的应用却是广泛，多变，重要，不可缺少的。作为一种职业是推动我国特色主义社会建设的生力军。从广义来讲无论是社会经济，科研，国防，制造以及人们的生活都是不可或缺的。例如：生活照明，吃饭问题，通讯，公交，医院等都离不开电工技术和电子技术，他是现代经济发展，经济建设不可或缺的财富，就象生物离不开水一样重要。电工技术基

3、础理论：电工技术包括电磁能量和信息在产生、传输、控制、应 用这一全过程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。 电子线路与网络是由电子元件和电子器件组成的功能性电子单元2 电气设备现状与发展电气设备现状: 由于电气设备的需求增大，使得国外许多 大

4、型企业加大了在低压电气设备领域的投资力度，并在发展高端产品的同时，也 相继进入我国中低端市场，导致行业内竞争更加激烈。 3 电子设备现状与发展： 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

5、 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。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，

6、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，而各种交通运输的高 速化都必须以电力推进系统的发展做为基础。 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

7、些新兴的电工产业的形成。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。 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

8、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。电工电子技术不管是对生活还是对科技都有非常重要的作用，生活上离 不开它，数字电视、手机、自动导航、自动倒车，这些在以前都是没有的，现在 都变成寻常百姓的日用品了，在其他的领域也有非常重要的作用。他很大程度上 的改变了我们的生活和科技，影响着我们日常身边的一切，在我们身边每天无处 不在无处不见。浅析电工电子技术在模具制造中的应用引言模具是当今工业生产中使用极为广泛的主要工艺装备,是最重要的工业生产手段和工艺发展方向,一个国家工业水平的高低在很大程

9、度上取决于模具工业的发展水平,模具工业的发展水平是一个国家工业水平的重要标志之一。模具工业称作“黄金工业”。国民经济的5大支柱产业:机械、电子、汽车、石化、建筑,都要求模具工业的发展与之相适应,模具是“效益放大器”,用模具生产的最终产品价值,往往是模具自身价值的几十倍、上百倍,模具生产水平的高低,已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志,也在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力,因此,振兴和发展我国的模具工业,日益受到人们的重视和关注。模具在制造业中的应用极其广泛，涉及的行业有机械、汽车、电子通讯、轻工、化工、冶金、塑料、建材等，模具专业技术人。模具设计与制造必须要了解电子电工

10、在相关知识技能，而电工电子技术的应用可以更好的理解模具产品的性能。电子电工也是为模具制造服务的了解电子电工的相关只是能更好的设计出与电子电工相关的模具如：计算机、手机、冰箱等与电子也相关的模具这样使得在模具变成产品有着重大的作用。模具设计制造要经过粗加工，精加工，还有装配，这些都会涉及到比如线切割，数控机床和钻床磨床等机器的使用，设备的日常维护这些都会和电路有联系的，作为操作人员必须懂得简单的维修，设备出现大的故障一般情况才会请专业技术人员来维修的模具的维修也必须要掌握电子电工的的知识：如从事模具零件生产工艺编制、现场作业指导、解决现场技术问题的工艺型技术人员；主持生产运行、组织现场生产、质量

11、控制、现场生产管理、并能正确判断常见模具故障、排除模具故障的技术型管理人才；能熟练操作设备，加工模具零件，能装配、维修模具的技术型操作人员。这些都需要熟练的掌握电子电工的知识，并能灵活的运用，不然无法维修机械会导致生产效率的极大降低。模具与模具工业概述模具是一种专用工具,用于成形(型)各种金属或非金属材料所需要零件的形状制品,这种专用工具统称模具。模具是工业生产中最基础的设备,是实现少切削和无切削的不可缺少的工具,广泛用于工业生产中的各个领域,如汽车、摩托车、家用电器、仪器、仪表、电子等,它们中60%80%的零件都需要模具来进行制造;高效大批量生产的塑料件、螺钉、螺母和垫圈等标准件也需要模具来

12、生产;工程塑料、粉末冶金、橡胶、合金压铸、玻璃成型等更需要用模具来成型。2.2我国模具工业的发展趋势当前,我国工业生产的特点是产品品种多、更新快和市场竞争激烈,在这种情况下,用户对模具制造要求是“交贷期短”“、精度高”“、质量好”和“价格低”,模具技术的发展应该与这些要求相适应。现代模具制造技术是以两大技术的应用为标志的,一是数控加工技术,二是计算机应用技术。数控加工技术包括:数控机械加工技术、数控电加工技术和数控特种加工技术。数控机械加工技术:模具制造中的数控车削技术、数控铣削技术,这些技术正在朝着高速切削的方向发展。数控电加工技术:如数控电火花加工技、数控线切割技术。数控特种加工技术:通常

13、利用光能、声能和超声波等来完成加工的,如快速原型制造技术等,它们为现代模具制造提供了新的工艺方法和加工途径。(2.3我国模具技术与国外的差距虽然我国模具工业在过去10多年中取得了令人瞩目的发展,但许多方面与工业发达国家相比仍有大的差距。我国机床工具行业已经可以提供成套的高精度模具加工设备,如加工中心、数控铣床、数控仿形铣床、电加工机床、座标磨床、光曲磨床和3坐标测量机等。但在加工和定位精度、加工表面粗糙度、机床刚性、稳定性、可靠性、刀具和附件的配套性方面,与国外相比,仍有较大差距。当前,我国工业生产的特点是产品的品种多、更新快和市场竞争激烈,在这种情况下,用户对模具制造的要求是交货期短、精度高

14、、质理好、价格低,因此,模具工业的发展趋势是非常明显的。 电工电子技术现状与发展1电工电子技术基本理论电工技术基础理论：电工技术包括电磁能量和信息在产生、传输、控制、应用这一全过程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。电工技术基础理论包括交流电路理论，磁路理论，电机与变压器理论，电能传输理论，电工材料理论，电介质理论，气体放电理论等都发展成为系统的科学知识。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

15、知识结构更加紧密，各门学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运动状态的一般性理论方法。广义网络理论又将“场”与“

16、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、辐射场的网络方法、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。系统稳定性分析，多维系统的研究，状态空间的拓扑等值性，动态系统的反馈理论和渐近性问题，以及网络故障的自动侦察、诊断等，都成为引人注意的研究课题。在人类历史发展的漫长岁月里，技术革命是强大的推动力。取火使人类摆脱了原始蒙昧；金属工具帮助人类建立起农业文明；动力，特别是电能，扩大了人类体力劳动能力，出现了现代化的大工业生产。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

17、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。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。 电子线路与网络是由电子元件和电子器件组成的功能性电子单元。电子线路

18、有线性的、非线性的、模拟式、脉冲式和数字式几大类，能实现滤波、频率平衡、振荡、放大、调制、变频、脉冲形成、开关、移位、记忆、计数等多种功能。微波技术是有关分米波、厘米波、毫米波等的传输、辐射、测量和应用等的理论和技术。天线是将约束在传输线内的电磁能转换成向指定空间辐射的电磁波或相反过程的理论、技术与装置。电波传播是有关电磁波在对流层、电离层、地表面、水下或其他均匀的与不均匀的媒体中传播时产生吸收、反射、折射、绕射等的理论、方法和实验研究。测量是指在极宽电磁波谱上电磁参量的测量，包括电子元件、器件、材料、线路和电子装置的基本参量的测量，各种电子信号的特征参量和电磁能的测量，网络参数的测量以及与这

19、些测量有关的理论、技术和装置。 电源是用电子方法使化学能、热能、核能、太阳能、交流电能、直流电能、高频能、微波能、超声能、激光能等相互转变，以供各种用途。 显示技术是将信息以文字、表格、图形等方式提供给信息收受者的技术，包括静态的和动态的。信号处理是将语言、图像、雷达等电信号或其他电测非电信号进行诸如过滤、平滑、压缩、变换、重构之类加工过程的理论和技术，以及这些理论和技术在电子和非电子领域中的应用。信息论研究有关信息的度量、 编码、 传输、处理的一般性理论，是关于广义通信系统的概括性理论。自动控制是使受控对象达到指定状态或预定功能的理论和技术。它的理论部分已逐渐上升为控制论和系统工程理论，其技

20、术部分与电子技术相结合形成具有各种功能的自动控制系统。可靠性理论是有关电子元件、器件、部件、电子装置，乃至电子系统或大系统的可靠性的理论，以及提高可靠性的各种具体技术方法。2电气设备现状与发展电气设备现状: 由于电气设备的需求增大，使得国外许多大型企业加大了在低压电气设备领域的投资力度，并在发展高端产品的同时，也相继进入我国中低端市场，导致行业内竞争更加激烈。 电气设备市场随着电力设施的建设而逐步扩大，近几年国内外的低压电气设备需求都普遍处于扩张状态，不过，在低压电气设备市场良好发展的同时，行业企业缺乏足够的自主研发能力，缺乏高端市场竞争力。行业状况低压电气设备市场随着电力设施的建设而逐步扩大

21、，近几年国内外的低压电气设备需求都普遍处于扩张状态，不过，在低压电气设备市场良好发展的同时，行业企业缺乏足够的自主研发能力，缺乏高端市场竞争力。2011年，低压电气设备行业市场需求呈现前高后低的局面，虽然电力、房地产投资增速下滑，但主要代表企业总体生产和销售较去年仍有较大幅度增长。据分析，低压电气设备生产企业和国际先进的大型制造商相比，在整体的技术与生产水平方面都相差较大，特别是低压电气设备企业整体规模偏小，各方面的资源都相对分散，企业多存在在中低端领域的重复研发或互相模仿的情况。另外，行业中价格竞争的局面也依然延续，对行业大部分中小企业的经济效益冲击不小。可喜的是，近年来行业中不少企业已增强

22、忧患意识，练好内功求得发展，在克服原材料及人工成本增加、融资困难、降低产品管理成本、加大设备的技术升级改造、开发新品、加强成本管理和费用控制等工作上有效采取措施的做法已呈现良好氛围，有力促进企业可持续发展。国际模协秘书长罗百辉认为，为了市场竞争的需要，企业强化管理练好内功的做法是十分明智的，也是行业所倡导的。原材料价格波动对毛利率的影响低压电气设备主要原材料为铜、银、塑料粒子等，上述原材料采购成本占产品总成本的比重约为50%。2009年初起至2011年初，铜、铝、银等主要产品原材料的价格明显上涨，对整个低压电气设备行业的毛利率都造成了较大的压力，2011年2季度起，铜、铝等价格开始回落，随着国

23、内国际宏观经济增速普遍放缓，工业生产对金属铜、银的需求将有所下降，我们预测2012年全年金属铜和银的大幅上涨动力不足。如未来铜、银价格下跌，2012年行业整体毛利率有望得到改善。随着市场需求的升级，市场门槛较低的中小型企业竞争将进一步加剧，而市场紧缺的重大技术装备和高附加值产品将继续受到青睐。电气设备发展: 光伏：年底毛利企稳，是否反转取决于产能淘汰速度, 供求问题还是最核心的问题，产能过剩是主要矛盾。2012年，需求增量预计仍然维持在10%左右的水平。供给端多晶硅、硅片、电池、组件环节的过剩率仍维持在都在50%以上，过度的供给将给光伏产品价格上涨构成很大压力。目前多晶硅和硅片环节价

24、格还将下降。电池片和组件的毛利率已经出现了企稳迹象，预计年底之前，全线毛利企稳。组件价格最快将于明年中触底，是否反弹取决于边际产能的淘汰速度。“十二五规划”出台，总量约15GW超预期，国内市场未来增长迅速。多晶硅价格将继续下降，规模化和冷氢化是降低成本的关键。2012年主要看点是产品价格的反弹，和把握好时点选择下有电池和组件公司。 3电子设备现状与发展： 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

25、.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，

26、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。4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

27、要发展方向，而各种交通运输的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。 1.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

28、变试验堆的国际联合的设计研制工作，期望在下世纪初能建成、运行试验堆。然后还需要经过示范堆与商用堆两个阶段的发展，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。 2.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

29、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

30、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。 3.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。 4.磁浮列车。一部人类社会交通运输发展

31、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（噪音、振动等）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。经过近30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，德国、日本已对建造运营线做了布署。可以期望，磁浮列车将于21世纪前期投入运营，那时高速铁路的时速将提高到500公里/时，在1000公里的旅程内其实际运营速度

32、将高于民航飞机，应用前景十分广阔。我国疆域辽阔，人口众多，正处于加速发展与振兴的历史时期，而铁路目前处于数量少，技术水平不高，负荷重的状态，成为制约国民经济快速发展的最主要“瓶颈”之一，从而加速发展高速铁路有着特别重大的意义。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。 5.磁流

33、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。 6.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

34、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。5电子新技术：1  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

35、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1215（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4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。在美国马萨诸塞州有个Konarka技术公司,这家公司已经开发出一种工艺,这种新工艺能够把二氧化钛及一种吸收光的染料涂覆在塑料薄膜的表面,染料分子

36、吸收的光子激发二氧化钛的电子从而发电。Konarka公司期望今年年底能够将其第一种商品化的新型太阳能电池推向市场,这种新型太阳能电池将主要应用于消费电子设备如笔记本电脑。    一些大公司也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

37、盖塑料太阳能电池,以供应日常用电。2  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

38、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加州大学伯克莱分校教授约翰坎尼指出,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。    家庭机械电子工厂的英文名字叫mechatronics,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的,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

39、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。3  超级宽带网中的微型光芯片技术    现在已经有50的美国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。光缆入户不是不可以,成本很高,每户成本大约1 300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。    “微型光器件将把个人电脑业的经济学带到电信业来。”Parama网络公司的首席执行官HemantBheda很肯定地说。该公司生产的价格5 000美元的光器件