Экстранормальная фонетика 55 страница

Э. с магнитогидродинамическим генератором (МГД-генератор) - установка для выработки электроэнергии прямым преобразованием внутр. энергии электропроводящей среды (жидкости или газа).

Лит. см. при статьях Атомная электростанция. Ветроэлектрическая станция. Гидроэлектрическая станция, Приливная электростанция. Тепловая паротурбинная электростанция, & также при ст. Наука (раздел Энергетическая наука и техника. Электротехника) в 24-м томе БСЗ, книга II - " СССР", стр. 401. В. А. Проку дин.

ЭЛЕКТРОСТАТИКА (от электро... и статика), раздел теории электричества, в к-ром изучается взаимодействие неподвижных электрич. зарядов. Оно осуществляется посредством электростатического поля. Осн. закон Э.- Кулона закон, определяющий силу взаимодействия неподвижных точечных зарядов в зависимости от их величины и расстояния между ними.

Электрич. заряды являются источниками электростатич. поля. Этот факт выражает Гаусса теорема. Электростатич. поле потенциально, т. е. работа сил, действующих на заряд со стороны электростатич. поля, не зависит от формы пути.

Электростатич. поле удовлетворяет уравнениям:

div D = 4лр, rot Е = О,

где D - вектор электрич. индукции (см. Индукция электрическая и магнитная), Е - напряжённость электростатич. поля, р - плотность электрич. заряда. Первое уравнение представляет собой дифференциальную форму теоремы Гаусса, а второе выражает потенциальный характер электростатич. поля. Эти уравнения можно получить как частный случай Максвелла уравнений.

Типичные задачи Э.- нахождение распределения зарядов на поверхностях проводников по известным полным зарядам или потенциалам каждого из них, а также вычисление энергии системы проводников по их зарядам и потенциалам. Лит.: Т а м м И. Е., Основы теории электричества, 9 изд., М., 1976; Калашников С. Г., Электричество, 3 изд., М., 1970 (Общий курс физики, т. 2).

Г. Я. Мякишее.

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ ДЕФЕКТОСКОПИЯ, см. в ст. Дефектоскопия.
ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ ЗАПИСЬ, процесс нанесения и сохранения различного вида информации, представленной электрич. сигналами, на диэлектрич. носителе (ДН) посредством создания на нём того или иного распределения электрич. зарядов (зарядного рельефа), несущего в себе скрытое изображение записанной информации. Системы Э. з. в зависимости от способов записи и воспроизведения информации подразделяют на 2 осн. группы. В 1-й группе органом записи (ОЗ) систем служит электродная головка или электроннолучевая трубка с металловолоконным экраном. Элемент скрытого изображения формируется переносом зарядов с электродов (волокон) ОЗ на ДН через воздушный зазор толщиной 5- 20 мкм в результате электрич. разряда при подаче на электроды ОЗ напряжения 700-900 в. Скрытое изображение на ДН, полученное в результате относит, переме-мещенияОЗ и ДН, преобразуют в видимое изображение методами электрофотографии. Запись осуществляется либо на электростатич. бумаге, состоящей из электропроводящей основы и слоя диэлектрика, с использованием при визуализации скрытого изображения как сухих, так и жидких электрографич. проявителей, либо на диэлектрич. барабане с последующим переносом изображения, проявленного с помощью порошка, с барабана на обычную бумагу. Достоинства систем Э. з. 1-й группы: высокая информац. скорость (для дискретной информации она составляет 10-20 тыс. знаков в 1 сек, для аналоговой соответствует частоте в неск. десятков кгц); возможность записи различной информации (в т. ч. полутоновых изображений) и практически немедленной её визуализации; отсутствие при записи и воспроизведении хим. и ударных воздействий на ДН; нечувствительность к свету; сравнительно низкая стоимость применяемых для записи материалов. Эти системы используют в качестве электростатич. регистраторов для вывода данных из ЭВМ, записи процессов в экспериментальной физике и измерит, технике и т. д.

Ко 2-й группе относят системы с записью электрич. сигналов с помощью сфокусированного на ДН сканирующего электронного луча в вакуумной камере и воспроизведением информации также в виде электрич. сигналов (к-рые затем преобразуют в телевиз. изображение или документируют). ДН в таких системах - лента шир. 35 или 70 мм, состоящая из 3 слоев: основы из полиэтилентере-фталата (лавсана) толщиной 50-80 мкм; тонкого (до 1 мкм) металлич. слоя; диэлектрич. слоя толщиной до 10 мкм. Электронный луч формируется с помощью электронной пушки (электронного прожектора). При воспроизведении сканирующий электронный луч от того же или дополнит, электронного прожектора обегает поверхность ДН. Вторичные электроны (см. Вторичная электронная эмиссия), выбитые лучом из ДН, направляются в электронный умножитель; модулированный по плотности поток вторичных электронов преобразуется в видеосигнал. Достоинства систем Э. з. 2-й группы по сравнению с системами магнитной записи: более широкая полоса частот (до 20 Мгц); большая плотность записи; более высокое качество воспроизведения. Недостатки: конструктивная сложность; необходимость применять вакуумно-чистые материалы и производить откачку камеры после каждой смены ленты. Системы 2-й группы используют для передачи изображений из космоса. Разновидность Э. з.- термопластическая запись.

Лит.: Р е и н б е р г М. Г., Электростатическая запись, М., 1974. М. Г. Рейнберг.

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР, высоковольтное устройство, в к-ром разность потенциалов создаётся механич. переносом электрич. зарядов. См. Ускоритель высоковольтный.

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ ПРИБОР, измерительный прибор, принцип действия к-рого основан на механич. взаимодействии электродов, несущих разноимённые электрич. заряды. В Э. п. измеряемая величина преобразуется в напряжение переменного или постоянного тока, определяемое электростатич. измерит, механизмом (рис.). Измеряемое напряжение подводится к подвижному электроду, укреплённому на оси, связанной со стрелкой, и к изолированному от него неподвижному электроду. В результате взаимодействия зарядов, возникающих на электродах, на оси появляется вращающий момент, пропорциональный квадрату приложенного напряжения. Действующая на ось пружина создаёт момент, противодействующий вращающему моменту и пропорциональный углу поворота оси подвижного электрода. При взаимодействии вращающего и противодействующего моментов стрелка измерит, механизма поворачивается на угол, пропорциональный квадрату поданного на электроды напряжения. Шкала, градуируемая в единицах измеряемых величин, получается неравномерной, выполняется часто со световым указателем. Э. п. используют обычно для измерения напряжений переменного или постоянного тока, в т. ч. высокочастотных. Для этих приборов характерно малое потребление энергии и независимость показаний от частоты. Они подвержены влиянию внеш. электростатич. полей, к-рое ослабляется внутр. экранированием прибора. Э. п. выпускаются наивысшего класса точности 0, 005. Лит.: Электрические измерения, под ред. Е. Г. Шрамкова, М., 1972.

Н. Н. Вострокнутов.

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, реактивный двигатель, в к-ром рабочее тело, обычно щелочные металлы - цезий, рубидий, а также др. элементы - ртуть, аргон и т. п., сначала подвергается ионизации, а затем образовавшиеся ионы ускоряются в сильном электростатич. поле до скоростей в десятки и сотни км/сек. См. также Электрический ракетный двигатель.

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ УСКОРИТЕЛЬ, один из типов высоковольтных ускорителей заряженных частиц, в к-ром источником высокого напряжения служит электростатич. генератор. См. Ускоритель высоковольтный.

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ ФЛЮКСМЕТР, прибор для измерения напряжённости электростатического поля. Его действие основано на связи между плотностью заряда о, индуцированного полем на проводнике, и напряжённостью электрич. поля Е, т. е. Е = 4ло. Различают статические Э. ф., в к-рых с помощью электрометра измеряется величина заряда, наведённая измеряемым полем на хорошо изолированный измерительный электрод (обычно плоскую пластину), и динамические Э. ф., в к-рых напряжённость поля у измерительного электрода всё время меняется за счёт перемещения дополнительного электрода. Ток или изменения потенциалов, создаваемые Э. ф. динамич. типа, являются мерой измеряемой напряжённости поля. С помощью Э. ф. удаётся измерять поля напряжённостью от 10^-1 - 1 в*м^-1 до 10⁶ - 10⁷ кв*м-¹, меняющиеся с частотой от 0 до 1000 гц.

Э. ф. широко используется в геофизике, технике, особенно для измерения быстро меняющихся величин на движущихся объектах (самолёты, ракеты и т. д.), в средах с большой влажностью (облака), с низкой проводимостью и т. д.

Лит.: Имянитов И. М., Приборы и методы для изучения электричества атмосферы, М., 1957; Ч а л м е р с Дж. А., Атмосферное электричество, пер. с англ., Л., 1974. И. М. Имянитов.

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ, электрич. поле неподвижных электрич. зарядов, осуществляющее взаимодействие между ними. Как и переменное электрич. поле, Э. п. характеризуется напряжённостью электрич. поля Е: отношением силы, действующей на заряд, к величине заряда. Силовые линии напряжённости Э. п. не замкнуты: они начинаются на положит, зарядах и оканчиваются на отрицательных. В диэлектриках Э. п. характеризуется вектором электрич. индукции D (см. Индукция электрическая и магнитная). Вектор D удовлетворяет Гаусса теореме. Э. п. потенциально, т. е. работа этого поля по перемещению электрич. заряда между двумя точками не зависит от формы траектории; на замкнутом пути она равна нулю. Вследствие потенциальности Э. п. его можно характеризовать одной скалярной функцией - электростатич. потенциалом ф, связанным с вектором Е соотношением Е = -grad ф. Потенциал ф удовлетворяет Пуассона уравнению. В однородном диэлектрике Э. п. вследствие поляризации диэлектрика убывает в е раз, где е - диэлектрическая проницаемость. Внутри проводников Э. п. равно нулю; все точки поверхности проводника имеют один и тот же потенциал Ф. Если в проводнике есть полость, то

Э. п. в ней также равно нулю; на этом основана электростатич. защита электрич. приборов.

Лит. см. при ст. Электростатика.

ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯТОР, генератор электрич. колебаний, назначение к-рого- леч. воздействие электрич. импульсами на сердце, мочевой пузырь и др. органы и ткани. Подробнее см. Стимуляторы электронные.

ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИЯ, лечебный метод дозированного воздействия электрич. током на к.-л. органы для стимуляции их деятельности. Подробнее см. Стимуляция электрическая.

ЭЛЕКТРОСТРИКЦИЯ (от электро-.. и лат. strictio - стягивание, сжимание), деформация диэлектриков в электрич. поле Е, пропорциональная квадрату напряжённости электрич. поля Е² и не зависящая от изменения направления поля Е на обратное. Э. обусловлена поляризацией диэлектриков в электрическом поле и имеет место у всех диэлектриков - твёрдых, жидких и газообразных. Для твёрдых диэлектриков Э. очень мала и не имеет практич. значения. Э. следует отличать от линейного по полю обратного пьезоэффекта, к-рый на неск. порядков больше Э. и может наблюдаться только в кристаллич. диэлектриках с определённой симметрией (см. Пьезоэлектричество). Иногда говорят о большой Э. у сегнетоэлектриков. В действительности, это обратный пьезоэффект, но из-за возможности изменения направления спонтанной поляризации доменов при изменении направления поля на противоположное деформация не зависит от направления поля.

В анизотропных кристаллах Э. можно описать зависимостью между 2 тензорами 2-го ранга - тензором квадрата напряжённости электрич. поля и тензором деформации:
[ris]

Здесь Гц - компонента тензора деформации, ЕтЕ_п - составляющие электрич. поля. Коэфф. R_ijназ. коэфф. Э. Число независимых коэфф. Э. зависит от симметрии кристаллов. Напр., для триклинных кристаллов тензоры Э. имеют 36 независимых коэфф. для изотропных диэлектриков - 2. Величина Rij ~ 10^-14- 10-¹⁰. В поле Е ~ 300 в*см Гц ~ 10^-6. В изотропных средах, в т. ч. в газах и в жидкостях, Э. наблюдается как изменение плотности под действием электрич. поля и описывается формулой:

& V/V = АЕ² (2)

где & V/V - относит, объёмная деформация, А - постоянная Э., равная:
[ris]

Здесь (3 - сжимаемость, р - плотность, е - диэлектрич. проницаемость. Для ор-ганич. жидкостей (ксилол, толуол, нитробензол) А ~ 10^-12.

Под действием переменного электрич. поля частоты ш диэлектрик в результате Э. колеблется с частотой 2ш, что характерно для квадратичных эффектов. Поэтому Э. может использоваться для преобразования электрич. колебаний в звуковые.

Лит.: Желудев И. С., Ф о т ч е н к о в А. А., Электрострикция линейных диэлектриков, " Кристаллография", 1958, т. 3, в. 3; Иона Ф., Ш и р а н е Д., Сегнетоэлектрические кристаллы, пер. с англ., М., 1965; Же л у дев И. С., Основы сегнетоэлектричества, М., 1973. И. С. Желудев.

ЭЛЕКТРОСУДОРОЖНАЯ ТЕРАПИЯ, электрошок, электроконвульсивная терапия, метод лечения психич. заболеваний посредством судорожных припадков, вызываемых электрич. раздражением мозга. Предложена в 1938 итал. врачами У. Черлетти и Л. Бини как разновидность т. н. судорожной терапии. Э. т. проводят при помощи спец. аппарата, к-рый позволяет дозировать как напряжение (от 60 до 120 в), так и длительность воздействия (десятые доли сек) электрич. тока, пропускаемого через головной мозг при наложении на голову электродов. Действие электрич. тока на головной мозг вызывает судорожный припадок, по миновании к-рого больной обычно засыпает. Механизм действия Э. т. остаётся недостаточно ясным; предполагается, что он сходен со стрессом. Э. т. проводят в виде курса (ежедневно или с интервалами в 2-3 дня). В связи с развитием психофармакологии Э. т. имеет огранич. применение, гл. обр. при затяжных депрессиях, когда психотропные средства неэффективны. Для предупреждения осложнений Э. т. (переломы костей, вывихи) используют релаксанты.

ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКИЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, реактивный двигатель, рабочее тело к-рого нагревается до высокой темп-ры с помощью электрич. дуги, омич. нагрева и др. методов, далее расширяется в сопле. Скорость истечения может достигать 20 км/сек. См. также Электрический ракетный двигатель.

ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ИНСТИТУТ, Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования (ВНИИЭТО). Основан в 1961 на базе Особого конструкторского бюро " Электропечь". Находится в Москве; имеет отделения в Истре, Новосибирске и Харькове, производств, базу в Москве и опытный з-д в Истре. ВНИИЭТО - науч. центр электропечестроения в СССР; ведёт н.-и. и опытно-конструкторские работы по созданию всех видов электротермич. оборудования для термических и плавильных процессов, применяемого во всех отраслях нар. х-ва (машиностроение, металлургия, химия, электроника и др.), в т. ч. печей: дуговых сталеплавильных, руднотермических, плазменных, электроннолучевых, электрошлакового переплава, сопротивления и индукционных (включая вакуумные, с контролируемой атмосферой и прецизионные), а также оборудования для низкотемпературного нагрева (в т. ч. для с. х-ва), трубчатых нагревателей, приборов бытового электронагрева. Издаёт науч. труды -" Исследования в области промышленного электронагрева", имеет Учёный совет и аспирантуру. А. С. Бородачёв.

ЭЛЕКТРОТЕРМИЯ (от электро... и греч. therme - жар, тепло), прикладная наука о процессах преобразования электрич. энергии в тепловую; отрасль электротехники, осуществляющая проектирование, изготовление и эксплуатацию элек-тротермич. установок; отрасль энергетики, занимающаяся потреблением электрич. энергии для нагрева, плавки или отопления в пром-сти, на транспорте, в с. х-ве, медицине, воен. деле и в быту; совокупность электротехнологич. процессов с использованием теплового действия электрич. энергии в различных отраслях техники (в металлургии - электрометаллургия, в химии - плазмохимия, в машиностроении - высокочастотный нагрев, электротермообработка и т. д.). В Э. различают дуговой нагрев, индукционный нагрев, диэлектрический нагрев, электронный нагрев, нагрев по Джоуля-Ленца закону, нагрев в электролите, нагрев излучением оптич. квантового генератора (лазера).

Понятие " электротермические установки" (или " электротермическое оборудование") включает электрические печи, плазменные реакторы, электрич. нагре-ват. приборы коммунального и бытового назначения. Применение электрич. энергии для теплогенерации обеспечивает: возможность концентрации большой энергии в малых объёмах, следствием чего могут быть высокие темп-ры, недостижимые при др. способах теплогенерации; большие скорости нагрева и компактность электротермич. установок; возможность регулирования величины и распределения темп-ры в рабочем пространстве печи, что позволяет осуществлять равномерный нагрев в больших объёмах изделий (при прямом электронагреве) или избират. нагрев (под поверхностную закалку, для зонной плавки) и создаёт благоприятные условия для автоматизации теплового и технологич. процессов; возможность создания в рабочем пространстве электротермич. установок вакуума, что позволяет использовать давление как фактор регулирования технологич. процесса (вакуумные или компрессионные электрич. печи), применять контролируемые (инертные или защитные) атмосферы для защиты нагреваемых материалов и изделий от вредных воздействий воздуха (в частности, уменьшение угара); отсутствие дымовых газов (продуктов сгорания топлива), что позволяет увеличить коэфф. использования тепла, т. е. кпд электротермич. установок, и обусловливает чистоту их рабочего пространства; транспортабельность и простоту подачи электрич. энергии (по линиям электропередачи).

Развитие Э. сдерживают недостатки этого способа теплогенерации: более высокая стоимость эксплуатации электротермич. установок по сравнению с др. типами печей; большая стоимость электротермич. оборудования в изготовлении, комплектации и эксплуатации, а следовательно, в ряде случаев большие капитальные затраты, и более высокие требования к технич. культуре произ-ва, нередко также большой расход дорогих и дефицитных материалов на изготовление электротермич. оборудования; меньшие надёжность, долговечность и ремонтопригодность электротермич. установок; зависимость работы электротермич. установки от режима работы энергосистемы.

Электротермич. установки применяют: если технологич. процесс нельзя осуществить без Э. (в этом случае целесообразность определяется значением получаемой продукции для нар. х-ва); если можно получить продукцию более высокого качества (экономич. эффект зависит от того, насколько выгоды от улучшения свойств продукции компенсируют увеличение её стоимости); если улучшаются условия труда, повышается безопасность обслуживающего персонала; если достигается снижение себестоимости (благодаря более высокой производительности труда) или уменьшение капитальных затрат, включая затраты в смежных отраслях произ-ва.

На долю Э. приходится до 15% потребляемой пром-стыо электрич. энергии. На базе Э. созданы и развиваются произ-ва спец. сталей, ферросплавов, цветных и лёгких металлов и сплавов, твёрдых сплавов, редких металлов, карбида кальция, фосфора и др. продуктов; осуществляются обработка металлов давлением и термич. обработка; происходит электрификация быта.

Лит.: ЕгоровА. В., М о р ж и н А. ф.. Электрические печи для производства сталей, М., 1975; С в е н ч а н с к и и А. Д., Электрические промышленные печи, 2 изд., ч. 1, М,, 1975; История энергетической техники СССР, т. 2, М.- Л., 1957, с. 460-93; Раschkis V., Persson J., Industrial electric furnaces and appliances, 2 ed., N. Y.- L., 1960. А. В. Егоров, А. Ф. Моржын.

ЭЛЕКТРОТЕРМООБРАБОТКА, методы термической обработки металлов и их сплавов, при к-рых нагрев осуществляется электрич. током. Наибольшее распространение Э. (в отличие от пламенного нагрева) получила при поверхностной закалке в электролите и токами высокой частоты (ТВЧ). При закалке в электролите деталь помещают в ванну с электролитом; корпус ванны является анодом, деталь - катодом; при прохождении постоянного тока через электролит выделяется водород, к-рый осаждается на поверхности детали, что приводит к повышению электрич. сопротивления и, как результат, к нагреву изделия. После нагрева ток выключают, а деталь закаливают в самом электролите или в отд. (закалочном) баке. Преимущества закалки в электролите - простота, возможность нагревать отд. места детали, автоматизировать процесс. Недостатки - трудность регулирования темп-ры, низкая производительность, необходимость предохранения деталей от коррозии.

Поверхностная закалка токами высокой частоты даёт возможность получить на изделии твёрдый поверхностный слой при мягкой и вязкой сердцевине. Закалка изделия ТВЧ осуществляется с помощью индукционного нагрева в индукционной нагревательной установке. В зависимости от формы, размеров деталей и предъявляемых к ним требований различают: одновременный, непрерывно-последоват. и последоват. способы закалки. Преимущества обработки ТВЧ: высокая производительность и экономичность, более высокая по сравнению с другими методами твёрдость закалённой поверхности, высокая скорость нагрева, отсутствие окалины, возможность точного регулирования глубины закалённого слоя и автоматизации процесса, улучшение условий труда и др. Н. А. Шепелев.

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА (от электро... и техника), отрасль науки и техники, связанная с применением электрич. и магнитных явлений для преобразования энергии, получения и изменения хим. состава веществ, произ-ва и обработки материалов, передачи информации, охватывающая вопросы получения, преобразования и использования электрич. энергии в прак-тич. деятельности человека.

Историческая справка. Возникновению Э. предшествовал длит, период накопления знаний об электричестве и магнетизме, в течение к-рого были сделаны лишь отд. попытки применения электричества в медицине, а также для передачи сигналов. В 17-18 вв. исследованию природы электрич. явлений были поев, труды М. В. Ломоносова, Г. В. Рихмана, Б. Франклина, Ш. О. Кулона, П. Дивиша и др. Для становления Э. решающее значение имело появление периого источника непрерывного тока - вольтова столба (А. Вольта, 1800), а затем более совершенных гальванич. элементов, что позволило в 1-й трети 19 в. провести много-числ. исследования хим., тепловых, световых и магнитных явлений, вызываемых электрич. током (труды В. В. Петрова, X. К. Эрстеда, Д. Ф. Араго, М. Фарадея, Дж. Генри, А. М. Ампера, Г. С. Ома и др.). В этот период были заложены основы электродинамики, открыт важнейший закон электрич. цепи - Ома закон. Среди попыток практич. использования результатов этих достижений наиболее значительными были работы в телеграфии (электромагнитный телеграф П. Л. Шиллинга, 1832), в военном деле (гальваноударные мор. мины Б. С. Якоба, 1840-е гг.), в области электрич. измерений (индикатор электрич. тока, т, н. мультипликатор, австрийского учёного И. К. Швейгера, 1820). Открытие электромагнитной индукции (1831-32) предопределило появление электрических машин - двигателей и генераторов. Поскольку все первые потребители электроэнергии использовали постоянный ток (как наиболее изученный), первые электрич. машины были постоянного тока машинами. Исторически электродвигатели стали создаваться раньше электромашинных генераторов, т. к. в 1-й трети 19 в. гальванич. элементы как источники тока в большей или меньшей мере удовлетворяли требованиям практики. Период совершенствования конструкции электродвигателя - от лабораторных приборов, демонстрировавших возможность превращения электрич. энергии в механическую (установка Фарадея, 1821), до машин пром. типа - охватывает приблизительно 50 лет. В первых электродвигателях подвижная часть совершала возвратно-поступат. или качат. движение, а момент на валу двигателя был пульсирующим (напр., в двигателе Генри). Начиная с сер. 30-х гг. 19 в. стали строиться двигатели с вращающимся якорем, Таким электродвигателем, получившим практич. применение, был двигатель, разработанный Якоби (1834-38). Испытание этого двигателя, приводившего в движение " электрический бот", показало, с одной стороны, принципиальную возможность его практич. применения, а с другой - необходимость создания более экономичного по сравнению с гальванич. элементами источника электроэнергии. Таким источником стал электромашинный генератор, прообразом к-рого была униполярная машина Фарадея (1831). Первыми 'практически пригодными электромашинными генераторами были магнитоэлектрич. генераторы, в к-рых магнитное поле создавалось постоянными магнитами, а якорями служили массивные индуктивные катушки (Якоби, 1842). В 1851 нем. учёный В. Зинстеден предложил заменить постоянные магниты электромагнитами, катушки к-рых питались от самостоят, магнитоэлектрич. генераторов. Дальнейшее совершенствование конструкции электромашинного генератора связано с использованием для возбуждения обмотки электромагнита тока самого генератора. Такие генераторы с самовозбуждением были предложены почти одновременно дат. учёным С. Хиортом (1854), англ, инженерами К. и С. Варли (1867), А. Йедликом, Ч. Уитстоном, Э, В. Сименсом. Пром. произ-во генераторов было начато в 1870 в Париже после того, как 3. Т. Грамм впервые применил в генераторе с самовозбуждением кольцевой шихтованный якорь, принципиальная конструкция к-poro была предложена для электродвигателя в 1860 А. Пачинотти. Генератор Грамма работал не только в генераторном, но и в двигат. режиме, что положило начало практич. внедрению принципа обратимости электрич. машин (открытому Э. X. Ленцем, 1832-38) и позволило значительно расширить область использования электрич. машин. Последующее совершенствование машин постоянного тока шло по пути улучшения их конструктивных элементов - замена кольцевого якоря барабанным (Ф. Хефнер-Алътенек, 1873), усовершенствование шихтованных якорей (амер. изобретатель X. Максим, 1880). введение компенсац. обмотки (1884), дополнит, полюсов (1885) и др. К 80-м гг. 19 в. электрич. машины постоянного тока приобрели осн. конструктивные черты совр. машин. Их совершенствованию способствовало открытие закона о направлении индукционных токов (см. Ленца правило), обнаружение и исследование противоэдс (Якоби, 1840) и реакции якоря (Ленц, 1847), разработка методов расчёта электрич. цепей (Г. Р. Кирхгоф, 1847) и магнитных цепей (англ, учёный Дж. Гопкинсон, нач. 80-х гг.), изучение магнитных свойств железа (А. Г. Столетов, 1871) и др. К кон. 70-х гг. относятся работы Дж. К. Максвелла, сформулировавшего уравнения (см. Максвелла уравнения), являющиеся основой совр. учения об электромагнитном поле.

Наряду с электромашинными генераторами продолжали совершенствоваться хим. источники тока. Значит, шагом в этом направлении было изобретение свинцового аккумулятора (франц. физик Г. Планте, 1859). Усовершенствованная конструкция этого аккумулятора к 80-м гг. уже имела все осн. элементы совр. аккумуляторов.

Создание надёжных источников тока сделало возможным удовлетворение возросших потребностей в электрич. энергии для практич. целей. Дальнейшее развитие Э. связано с возникновением электротехнической промышленности и массовым распространением электрич. освещения, к-рое в 50-70-х гг. 19 в. заменило газовое. Идея применения электрической энергии для освещения была высказана Петровым в 1802 после открытия дуги электрической. Первыми электрич. источниками света были разнообразные дуговые угольные лампы, среди к-рых наиболее дг.пёвой и простой была •" свеча Яблочкова" (П. Н. Яблочков, 1876). В 1870-75 А. Н. Лодыгин разработал неск. типов ламп накаливания, усовершенствованных позднее Т. А. Эдисоном и получивших преимуществ, распространение к 90-м гг. 19 в. Достижения в создании и применении электрич. источников света оказали существ, влияние на становление и развитие светотехники. С распространением электрич. освещения связано создание электроэнергетич. систем. Уже в первых осветительных устройствах Яблочкова имелись все осн. элементы энергосистем: первичный двигатель, генератор, линия электропередачи, трансформатор, приёмник энергии.

Начало применению электроэнергии для технологич. целей положили ещё работы Якоби (1838), предложившего использовать электрич. ток для получения металлич. копий и для нанесения металлич. покрытий (см. Гальванотехника).

Но расширение области практич. использования электрич. энергии стало возможно лишь в 70-80-е гг. 19 в. с решением проблемы передачи электроэнергии на расстояние. В 1874 Ф. А. Пироцкий пришёл к выводу об экономич. целесообразности произ-ва электроэнергии в местах, где имеются дешёвые топливные или гидроэнергетич. ресурсы, с последующей передачей её к потребителю. В 1880-81 Д. А. Лачинов и М, Депре независимо друг от друга предложили для уменьшения потерь электроэнергии в линии электропередачи (ЛЭП) использовать ток высокого напряжения. Первая линия электропередачи на постоянном токе была построена Депре в 1882 между городами Мисбахом и Мюнхеном (длина линии 57 км, напряжение в ней 1, 5-2 кв). Однако попытки осуществить электропередачу на постоянном токе оказались неэффективными, т. к., с одной стороны, технич. возможности получения постоянного тока высокого напряжения были ограничены, а с другой - было затруднено его потребление Поэтому наряду с использованием для передачи электроэнергии постоянного тока велись работы по применению в тех же целях однофазного переменного тока, напряжение к-рого можно было изменять (повышать и понижать) с помощью однофазного трансформатора. Создание пром. типа такого трансформатора (О. Блати, М. Дери, К. Циперновский, 1885, и др.) по существу решило проблему передачи электроэнергии. Однако широкое распространение однофазного переменного тока в пром-сти было невозможно из-за того, что однофазные электродвигатели не удовлетворяли требованиям пром. электропривода, и поэтому применение однофазного переменного тока ограничивалось лишь установками электрич. освещения.