Тульский Владимир Николаевич
Контакты:
Тульский Владимир Николаевич
Контакты:
Предыстория нашей кафедры восходит к самому началу XX века, когда К.А. Круг создал в МВТУ коллектив энтузиастов электротехники, который был, по сути, прообразом нашей кафедры. Многие из его членов впоследствии стали крупными учёными, основателями новых научных направлений и дисциплин в области электротехники, электроэнергетики, электрофизики. Впоследствии о соратниках, учениках К.А. Круга и продолжателях их традиций стали говорить как о московской электротехнической школе.
Официально наша кафедра была образована в 1930 году, когда МВТУ разделился на два высших учебных заведения – собственно МВТУ и Московский энергетический институт (МЭИ). Организатором и её руководителем в течение первых 22 лет был К.А. Круг. После К.А. Круга в 1952-1970 годах кафедру возглавлял известный учёный-электротехник, профессор К.М. Поливанов, затем объединённую с кафедрой Инженерной электрофизики кафедру в 1972-1980 годах возглавлял лауреат Государственной премии, заслуженный деятель науки и техники профессор П.А. Ионкин. В 1980 – 1999 годах кафедрой ТОЭ руководил выдающийся учёный электротехник, академик АН СССР К.С. Демирчян, с мая 1999 года кафедрой заведует член-корреспондент РАН П.А. Бутырин.
Кафедра ТОЭ МЭИ (ТУ) наряду с кафедрой ТОЭ Санкт-Петербургского государственного политехнического университета является ведущей кафедрой ТОЭ страны. Коллективами этих кафедр создавались основы учебных планов дисциплины ТОЭ, государственных стандартов (ГОСТов) на электротехническую терминологию и обозначения, фундаментальные учебники и задачники по ТОЭ, проводились фундаментальные, государственного значения научно-исследовательские работы. В своей деятельности кафедра поддерживает самые тесные связи с Минобрнауки РФ, Российской академией наук, Академией электротехнических наук РФ, со многими родственными кафедрами России и зарубежья.
Кафедра сохранила высокий научный потенциал: два ее профессора избраны в Российскую Академию наук - профессор К.С. Демирчян является действительным членом РАН (академиком), а профессор П.А. Бутырин - членом-корреспондентом РАН. Всего же на кафедре работают 6 профессоров. Кафедра располагает уникальным учебно-исследовательским лабораторным комплексом в состав которого входят: учебная лаборатория Теории электрических цепей им. К.А.Круга (УЛ ТЭЦ); учебно-исследовательская лаборатория Теории электромагнитного поля (УИЛ ТЭМП); учебно-исследовательская лаборатория виртуальных инструментов электротехники (УИЛ ВИЭ). Лаборатории расcчитаны на фронтальное проведение работ и оборудованы 48-ю (УЛ ТЭЦ и УИЛ ТЭМП) и 19-ю (УИЛ ВИЭ) современными стендами. Кафедра также располагает современной лекционной аудиторией с амфитеатром из 230 удобных кресел, вращающейся доской и арсеналом мультимедийных средств и богатейшими учебно-методическими разработками для проведения всех видов занятий.
Следуя вековым традициям, кафедра ТОЭ МЭИ (ТУ) и сегодня обеспечивает высокий уровень подготовки по теоретической электротехнике. Это подтверждается, например, и тем, что с начала проведения ежегодных московских студенческих олимпиад по ТОЭ (1971г.) команды МЭИ (ТУ) являются их победителями (в редких случаях – призёрами).
С момента основания кафедры ТОЭ в 1930 г. ее заведующими были К.А. Круг (1930-1952 гг.), К.М. Поливанов (1952-1971 гг.), П.А. Ионкин (1972-1978 гг.), К.С. Демирчян (1978-1999 гг.) и П.А. Бутырин (с 1999 г.)
В 1930-1952 гг. кафедрой заведовал д.т.н., профессор, член-корреспондент АН СССР К.А. Круг.
Карл Адольфович Круг родился 06.07.1873г. в г. Немирове (Украина). Окончив в 1898 году Московское высшее техническое училище (МВТУ), продолжает образование в Дармштадском и Шарлоттенбургском высших технических училищах Германии, где получает диплом инженера-электрика. В 1903 году, сдав экстерном экзамены за полный курс физико-математического факультета Московского университета, получает третий диплом о высшем образовании. В 1905 году организует специализацию по электротехнике в МВТУ и начинает разработку различных лекционных курсов. После организации в 1930 году Московского энергетического института основывает в нем кафедру ТОЭ, возглавляет ее в течение 22 лет. В 1921 году по его инициативе создается Государственный экспериментальный электротехнический институт (впоследствии преобразованный во Всесоюзный электротехнический институт – ВЭИ), которым К.А.Круг руководит в течение 10 лет. С 1920 года работает в составе Комиссии ГОЭЛРО, возглавляя работы по электрификации Центрального и Волжского районов России, а с 1921г.- в Госплане. В 1937 году начинает работать в Энергетическом институте (ЭНИНе), где в 1941 году создает электротехнический отдел, а в 1943 – первую в нашей стране лабораторию по электропередачам постоянного тока. В 1945 году участвует в создании института постоянного тока и работает в нем (по 1946г.) заместителем директора по научной части. В 1933 году избирается членом-корреспондентом АН СССР. В 1905 году К.А.Круг прочитал в МВТУ курс «Теория переменных токов» (издан в 1906 г.). Именно с этого курса, а также с курса «Теория электрических и магнитных явлений», прочитанного В.Ф.Миткевичем в 1904г. в Политехническом институте С.-Петербурга, и началось формирование дисциплины ТОЭ. В течение 30 лет (1916 – 1946гг.) вел работу по совершенствованию своего главного научного труда – учебника «Основы электротехники», выдержавшего 6 переизданий и бывшего настольной книгой многих поколений инженеров-электротехников.
Работая председателем электротехнической секции Комитета технической терминологии АН СССР (с 1936г.) внес большой вклад в становление терминологической базы нашей дисциплины. Удостоен звания заслуженного деятеля науки и техники РСФСР. Создатель и руководитель Московской электротехнической школы К.А.Круг скончался 24.04.1952г.
В 1952-1971 гг. кафедрой заведовал д.т.н., профессор К.М. Поливанов.
Константин Михайлович Поливанов родился 13.12.1904г. в г. Москве. Окончил Московский энергетический институт в 1930г. С 1934 г. ведет научно-исследовательскую работу сначала в ВЭИ под руководством Л.И.Сиротинского, а потом в магнитной лаборатории секции электросвязи АН СССР у В.К.Аркадьева. В 1930г. защищает кандидатскую диссертацию «Системы единиц измерения в электротехнике и в учении об электромагнетизме», а в 1942г. - докторскую диссертацию «Влияние доменной структуры на поверхностный эффект в ферромагнетиках». С 1943г. работает в МЭИ, вначале заместителем заведующего кафедрой ТОЭ, затем в 1952 - 1971гг. заведующим этой кафедрой, а с 1971г. - профессором - консультантом руководимой академиком В.А.Котельниковым кафедры «Основы радиотехники». Под его руководством выполнено и защищено более 30 кандидатских диссертаций.
Возглавляя с 1952 г. Московскую научную электротехническую школу К.М.Поливанов внес признанный вклад в расширение самого широкого круга проблем электродинамики вещественных сред, магнитных свойств ферритов, гиромагнитных явлений и параметрических эффектов, динамики процессов перемагничивания, явлений в диэлектриках. Он автор фундаментальных монографий « Ферромагнетики (основы теории технического применения)» (1957г.), «Электродинамика движущихся тел» (1982г.). Всего его перу принадлежат более 150 работ, включая учебники, научно-методические и научно-популярные книги и статьи, очерки истории физики и электротехники, статьи о крупных ученых: Оме, Максвелле, Эйнштейне, Умове, Аркадьеве, Круге и других. Написанные им учебники по электротехнике для вузов и техникумов переведены на многие иностранные языки.
К.М. Поливанов награжден орденами Ленина, Трудового Красного знамени, многими медалями. Скончался 17.09.1983г.
В 1972-1978 гг. кафедрой заведовал д.т.н., профессор П.А. Ионкин.
Петр Афанасьевич Ионкин родился 25.06.1907г. в селе Междуречье Николо-Петровского района Пензенской области. Окончил Электротехнический факультет Московского института народного хозяйства им. Г.В.Плеханова в 1929г. Работал инженером на Московском трансформаторном заводе, преподавал в МЭИ, МЗЭИ, Институте связи, Инженерно-технической академии связи им. Подбельского. С 1938г. работает в МЭИ – ассистентом, доцентом, профессором кафедры ТОЭ, заведующим кафедрой Инженерной электрофизики (1961 – 1972, 1978 - 1980гг.) и объединенной кафедрой Теоретических основ электротехники и электрофизики (1972 – 1978гг.). Одновременно в 1958 – 1963гг. П.А.Ионкин – заместитель директора – проректор МЭИ по учебной работе, в 1965 – 1970гг. – проректор по научной работе.
В 1941 г. П.А.Ионкин защищает кандидатскую диссертацию «К вопросу о цепях с магнитной связью» и в 1958г. – докторскую диссертацию «Графо-аналитические методы расчета цепей с линейными и нелинейными элементами».
П.А.Ионкин - редактор и соавтор известных учебников «Основы теории цепей», «Теоретические основы электротехники», учебных пособий «Сборник задач и упражнений по теоретическим основам электротехники», «Инженерная электрофизика», выдержавших несколько переизданий, научных монографий «Синтез RC-схем с активными невзаимными элементами» (в соавторстве с В.Г.Мироновым), «Синтез электрических и электронных цепей» (в соавторстве с Н.Г.Максимовичем, В.Г.Мироновым, Ю.С.Перфильевым, П.Г.Стахивом), а также редактор переводов книг ряда зарубежных классиков электротехнической науки. Удостоен звания заслуженного деятеля науки и техники СССР.
В 1979г. за второе издание учебника «Теоретические основы электротехники» был удостоен Государственной премии. Скончался 11.07.1980г.
В 1978-1999 гг. кафедрой заведовал д.т.н., профессор, академик АН СССР К.С. Демирчян.
Камо Серопович Демирчян родился 25.10.1928г. в г. Ростове. Окончив с отличием Ленинградский политехнический институт (ЛПИ) в 1953г., остался работать на кафедре ТОЭ ЛПИ, пройдя путь от ассистента до заведующего (1975 –1978гг.) этой кафедрой. Одновременно в 1973 – 1978гг. был директором НИИ Физико-технических проблем энергетики ЛПИ. В 1978г. К.С.Демирчяна приглашают на работу в Москву в АН СССР, где он с 1980г. становится заместителем академика-секретаря Отделения физико-технических проблем энергетики. С 1978г. до начала 1999г. одновременно руководит кафедрой ТОЭ МЭИ. К.С.Демирчян являлся также председателем Объединенного научного совета РАН «Электротехника, электроэнергетика и электрофизика», председателем Научно-методического совета по электротехнике и электронике Минобразования России, членом президиума Академии электротехнических наук РФ, главным редактором журнала «Известия РАН. Энергетика».
В 1959г. К.С.Демирчян защищает кандидатскую диссертацию по моделированию электромагнитных полей в неоднородных средах, в 1968г. – докторскую диссертацию «Моделирование и расчет магнитных полей в электроэнергетических устройствах», в 1976г. избирается членом-корреспондентом, а в 1984г. – академиком АН СССР. Под его руководством защищены более 50 кандидатских и докторских диссертаций.
В 1966 году К.С.Демирчяном совместно с академиком АН СССР Л.Р.Нейманом был опубликован наиболее фундаментальный для нашей дисциплины учебник «Теоретические основы электротехники» т.1,2, выдержавший несколько переизданий. На его основе в 2004 г. был издан учебник по ТОЭ под авторством К.С. Демирчян, Л.Р. Нейман, Н.В. Коровкин. К.С. Демирчяном опубликованы монографии «Моделирование магнитных полей» (1971г.), « Машинные расчеты электромагнитных полей» (в соавторстве с В.Л.Чечуриным, 1976г.), «Моделирование и машинный расчет электрических цепей» (в соавторстве с П.А.Бутыриным, 1978г.), «Поверхностный эффект в электроэнергетических устройствах» (совместно с В.Н. Борониным и И.Ф. Кузнецовым) и большой ряд других работ, в числе которых особенную роль играют выполненные в последние годы исследования по оценке влияния энергетики на глобальные изменения климата планеты. За исследования в области сверхпроводимости К.С.Демирчяну присуждена Государственная премия СССР, а за исследования в области анализа жестких систем – премия им. П.Н.Яблочкова АН СССР.
К.С. Демирчян – автор фундаментальных работ по глобальной климатологии и влиянию на нее энергетики. В последние годы им проведены глубокие исследования по фундаментальным основам теории электромагнитного поля Максвелла и анализу современных физических воззрений, отраженные в монографии ученого «Движение заряда в четырехмерном пространстве по Максвеллу и Энштейну» (М.: Комтех-Пресс, 2008).
С 1999 г. кафедрой заведует д.т.н., профессор, член-корреспондент РАН П.А. Бутырин.
Павел Анфимович Бутырин родился в 1949 г. в г. Челябинске. В 1974 г. окончил Челябинский политехнический институт (ЧПИ) и по приглашению академика Л.Р. Неймана поступил в очную аспирантуру Ленинградского политехнического института (научный руководитель – К.С. Демирчян), которую окончил в 1978 г. В 1981 г. по приглашению своего научного руководителя К.С. Демирчяна стал работать в Московском энергетическом институте - ведущим инженером, старшим научным сотрудником, профессором и с 1999 г. - заведующим кафедрой ТОЭ. В 1991-1997 гг. работал также старшим научным сотрудником Института высоких температур АН СССР. В 1994 г. защитил докторскую диссертацию на тему «Разработка аналитических и численно-аналитических методов решения уравнений состояния электрических цепей».
В 2000 г. избран членом-корреспондентом РАН, а в 2010г. – Президентом Академии электротехнических наук РФ. В 1995 г. П.А. Бутырин за цикл работ « Теория, проектирование и моделирование управляемых машинно-вентильных систем» вместе с д.т.н. В.И. Радиным и д.т.н. Ю.Г. Шакаряном был удостоен премии им. П.Н. Яблочкова РАН. В 2005 г. в составе коллектива авторов учебника «Основы современной энергетики» был удостоен Премии Правительства РФ за его создание. П.А. Бутырин автор ряда известных работ по теоретической электротехнике, информатике, социологии техники и т.д., таких как «Моделирование и машинный расчет электрических цепей» (в соавторстве с академиком К.С. Демирчяном, 1978 г.), «Автоматизация физических исследований и эксперимента» (2000 г.), «Социология техники» (в соавторстве с д.ф.н. А.Л. Андреевым и д.ф.н. В.Г. Гороховым (Германия), 2009 г.). Он соавтор и редактор нескольких учебников и учебных пособий по электротехнике для высших, средних и начальных специальных учебных заведений. В МЭИ П.А. Бутырин поставил новый учебный курс «Информационные технологии электротехники» и вместе с первым заместителем заведующего кафедрой, проф. Ф.Н. Шакирзяновым провел модернизацию всей лабораторной базы кафедры ТОЭ.
Лабораторный комплекс кафедры ТОЭ является одним из лучших в мире. Он состоит из:
Впервые УЛ ТЭЦ была создана еще самим профессором К.А.Кругом в 1947 году и позволяла проводить лабораторные работы фронтальным методом на 24 стендах одновременно в двух академических группах в течение всего семестра. Второе «поколение» оборудования УЛ ТЭЦ было создано в 1972 году под руководством заведующего кафедрой проф. П.А.Ионкина. Третье «поколение» оборудования лаборатории УЛ ТЭЦ создавалось в 2008г. под руководством заведующего кафедрой проф. П.А.Бутырина и проф. Ф.Н.Шакирзянова. Оно состоит из 24 одинаковых компьютеризованных лабораторных стендов, оснащенных цифровыми и аналоговыми измерительными приборами, двуканальными осциллографами с широким частотным диапазоном. Стенды разработаны МЭИ совместно с Научно-производственным предприятием «Учебная техника - Профи» (г. Челябинск). По своей комплектации они являются уникальными и позволяют организовать фронтальное выполнение 25 лабораторных работ по I и II частям курса ТОЭ. Следует отметить, что для этих частей курса достаточно 12 - 14 работ. Расширенные возможности стендов позволяют выбирать эти 12 - 14 работ из 25 с учетом особенностей разных учебных направлений и специальностей. Стенды позволяют выполнять физические и виртуальные эксперименты. ПЭВМ каждого стенда используется также в качестве компьютеризированного измерительного комплекса. В лаборатории установлена интерактивная доска, позволяющая проводить учебные коллоквиумы, учебно-исследовательские семинары и т.п.
УИЛ ТЭМП оснащена в 2011г., под руководством профессоров П.А.Бутырина и Ф.Н.Шакирзянова, новым оборудованием, разработанным кафедрой ТОЭ МЭИ совместно с НПП «Учебная техника - Профи». В лаборатории установлены 24 одинаковых лабораторных стенда, оснащенных блоками для выполнения физических экспериментов и ПЭВМ для моделирования электромагнитных полей с помощью простых программ, реализующих метод конечных элементов, а также современного программного комплекса «Ansys», исследовательская версия которого установлена на сервере лаборатории и четырех рабочих местах преподавателей. На студенческих рабочих местах установлены университетские версии программ «Ansys» и «Elcut». Стенды позволяют организовать фронтальное выполнение лабораторных работ по III части курса ТОЭ. Кроме учебного оборудования УИЛ ТЭМП оснащена уникальным исследовательским оборудованием: современными панорамными вектор-анализаторами и панорамными измерителями от 0 до 40 ГГц, установкой для волноводного измерения комплексных магнитных и диэлектрических проницаемостей электрических материалов, криогенной установкой для исследования вольтамперных характеристик сверхпроводников при нормальном и тангенциальном намагничивании и т.д. УИЛ ТЭМП также оснащена интерактивной доской.
УИЛ ВИЭ была создана для проведения занятий по новому, разработанному проф. П.А. Бутыриным курсу «Информационные технологии электротехники». Она состоит из 19 лабораторных компьютеризованных стендов, оснащенных аппаратно-программными средствами фирмы National Instruments, позволяющими реализовать в среде LabVIEW различные виртуальные инструменты электротехнического назначения. В УИЛ ВИЭ изучаются и иные программные средства для моделирования электромагнитных полей («Ansys», «Elcut») и электрических цепей («PSpice»).
Компьютерный комплекс кафедры ТОЭ объединяет компьютерную технику лекционной аудитории, учебных и научных лабораторий кафедры в единую сеть с доступом в Интернет (~ 90 компьютеров). Локально-вычислительная среда кафедры позволяет организовать оперативный доступ преподавателям и студентам к учебно-методическим материалам, тестовым заданиям и контрольным работам по ТОЭ, сосредоточенным в едином центре – кафедральном сервере. На кафедре активно проводятся работы по разработке различных электронно-образовательных интернет-ресурсов, имеющих двойное назначение. Данные ресурсы могут использоваться как студентами (или преподавателями при повышении квалификации) при дополнительном самостоятельном изучения материалов по ТОЭ в дистанционном режиме, так и преподавателями в качестве презентаций учебных материалов при аудиторном чтении лекций.
Основное внимание сотрудников кафедры при разработке различных электронных методических материалов направлено на визуализацию учебного материала. Использование таких программных средств как LabVIEW, HTML, CSS, JavaScript, Flash, PHP, MySQL и др. для создания различных электронных курсов, тестовых заданий и виртуальных лабораторий позволяет существенно повысить эффективность и качество учебного процесса и разгрузить преподавателей от рутинной, неинтеллектуальной работы.
Дисциплина Теоретические Основы Электротехники (ТОЭ) своему возникновению обязана промышленной революции на рубеже XIX-XX веков, связанной с практическим освоением явления электромагнетизма и обусловленной ею необходимостью массовой подготовки инженерных кадров. Начиналась дисциплина с курсов лекций двух выдающихся учёных – Владимира Федоровича Миткевича, впоследствии академика АН СССР, и Карла Адольфовича Круга, впоследствии члена-корреспондента АН СССР, прочитанных в 1904-1905 годах соответственно в С.-Петербургском политехническом институте и Московском высшем техническом училище (МВТУ).
В этих курсах лекций рассматривались происходящие в электротехнических устройствах электромагнитные явления и процессы. Их изучение стало предметом ТОЭ и оказалось настолько результативным, что впоследствии дисциплину ТОЭ стали преподавать во множестве других стран, а отечественная литература по ТОЭ стала классической. ТОЭ является базисной дисциплиной в образовании инженеров-электротехников и электроэнергетиков. Дисциплина ТОЭ даёт фундаментальную основу знаний, язык и методологию необходимые в этих областях. Изучают ТОЭ более чем в 50 вузах страны. Разработку учебных планов по дисциплине ТОЭ и координацию научно-методической работы кафедр ТОЭ осуществляет Научно-методический совет (НМС) по “Электротехнике и электронике” при Минобрнауки России. Председатель НМС – заведующий кафедрой ТОЭ МЭИ (ТУ) член-корреспондент РАН Павел Анфимович Бутырин, учёный секретарь НМС – профессор кафедры ТОЭ МЭИ (ТУ) Феликс Нигматзянович Шакирзянов.
Развитие ТОЭ как учебной дисциплины потребовало осмысления и развития ее научного содержания. Так стала формироваться научная специальность ТОЭ (сейчас она называется теоретическая электротехника и имеет шифр Высшей аттестационной комиссии 05.09.05). Выделение теоретической электротехники как научного направления стало важнейшим этапом становления всей электротехники как самостоятельной технической науки. ТОЭ (теоретическая электротехника) является ядром этой науки, обеспечивая ее целостность. Специалисты в области ТОЭ (теоретической электротехники) всегда высоко ценились электротехническим сообществом. Постоянно занимаясь проблемой «языка электротехники», оперируя ее основными понятиями и определениями, фундаментальными законами и проблемами, решая вопросы взаимодействия различных электротехнических дисциплин и научных направлений, они призваны пояснять смысл наиболее важных и неясных общедисциплинарных проблем, т.е. выполнять по сути философскую работу (в смысле Л. Витгенштейна) применительно к электротехнике. В качестве примера можно назвать прояснение академиком АН СССР В.М. Миткевичем смысла принципов «близкодействия - дальнодействия», а в наши дни работу академика РАН К.С. Демирчяна по прояснению смысла соотношений теорий Дж. Максвелла и А. Эйнштейна.