第一位女性電氣工程師：伊迪絲·克拉克

伊迪絲·克拉克不僅徹底改變了電力系統(tǒng)分析；她還為電氣工程領(lǐng)域的女性開(kāi)辟了道路。

眾所周知，電氣工程是男性主導(dǎo)的領(lǐng)域（只有 13% 的工程師是女性），但女性 EE 做出了值得慶祝的寶貴貢獻(xiàn)——尤其是在女性歷史月期間。

在 All About Circuits 的歷史工程師系列中值得關(guān)注的一位這樣的工程師是 Edith Clarke，她是美國(guó)第一位被聘為電氣工程師的女性。除了在電力系統(tǒng)分析方面的開(kāi)創(chuàng)性研究外，克拉克還為該領(lǐng)域的女性創(chuàng)造了多項(xiàng)“第一”，在今天留下了響亮的影響。

雖然女性早在 1800 年代就已經(jīng)獲得了工程學(xué)位，但在 Edith Clarke 之前，沒(méi)有人獲得電氣工程學(xué)位。

伊迪絲·克拉克在 1923 年至 1951 年間發(fā)表了 18 篇論文。圖片由周三的女性提供

克拉克在 12 歲時(shí)成為孤兒，18 歲時(shí)從父母那里繼承遺產(chǎn)，開(kāi)始涉足學(xué)術(shù)界。1908 年從瓦薩學(xué)院數(shù)學(xué)和天文學(xué)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)后（當(dāng)時(shí)女性被禁止在瓦薩學(xué)習(xí)電氣工程），克拉克開(kāi)始在威斯康星大學(xué)學(xué)習(xí)土木工程。

然而，克拉克在接受 AT&T 研究工程師喬治坎貝爾博士的暑期工作時(shí)，在她的教育中左轉(zhuǎn)。正是在這個(gè)職位上，克拉克對(duì)坎貝爾的工作產(chǎn)生了濃厚的興趣，他運(yùn)用數(shù)學(xué)方法解決了與長(zhǎng)距離電力傳輸相關(guān)的問(wèn)題。為了了解更多信息，克拉克同時(shí)開(kāi)始在哥倫比亞大學(xué)學(xué)習(xí)電氣工程課程。

克拉克時(shí)代的輸電線路。圖片來(lái)自愛(ài)迪生技術(shù)中心

到 1918 年，克拉克已經(jīng)準(zhǔn)備好進(jìn)行她的下一個(gè)教育飛躍：申請(qǐng)麻省理工學(xué)院的電氣工程項(xiàng)目?？死瞬粌H被錄取了，而且第二年她還獲得了電氣工程碩士學(xué)位——這是該項(xiàng)目中第一位完成這一壯舉的女性。在坎貝爾的研究中，克拉克的論文專(zhuān)注于隨著頻率的不斷增加，人工傳輸線的行為。

在她職業(yè)生涯的早期，克拉克因?yàn)樗男詣e而面臨重大挫折。由于找不到電氣工程師的工作，克拉克從麻省理工學(xué)院畢業(yè)后再次從事計(jì)算機(jī)工作——這次是在通用電氣公司。在那里，克拉克于 1921 年申請(qǐng)了她的第一項(xiàng)關(guān)于“圖形計(jì)算器”（早期圖形計(jì)算器）的專(zhuān)利?？死说脑O(shè)備解決了涉及電力傳輸線中電壓、阻抗和電流的基本方程，比當(dāng)時(shí)的其他方法快十倍.

1925 年授予的“克拉克計(jì)算器”專(zhuān)利。圖片由Autodesk提供

克拉克暫時(shí)從通用電氣公司休假，在土耳其君士坦丁堡女子學(xué)院教授物理，一年后才返回并在通用電氣公司擔(dān)任電氣工程師的帶薪職位。這次晉升使她成為美國(guó)第一位女性電氣工程師。

1926 年，克拉克還被認(rèn)為是第一位出席美國(guó)電氣工程師學(xué)會(huì)（電氣和電子工程師學(xué)會(huì)或“IEEE”的早期迭代）的女性。在那里，她闡明了一種使用來(lái)自小型系統(tǒng)的對(duì)稱(chēng)組件對(duì)大型電力系統(tǒng)進(jìn)行建模的開(kāi)創(chuàng)性方法。

在 1920 年代，輸電線路正在加長(zhǎng)，這反過(guò)來(lái)又增加了負(fù)載并增加了系統(tǒng)不穩(wěn)定的機(jī)會(huì)。Clarke 的數(shù)學(xué)建模大大簡(jiǎn)化了分析這些大型系統(tǒng)的過(guò)程。

克拉克是一位多產(chǎn)的配電和同步電機(jī)作家，并在她的一生中撰寫(xiě)了一本基礎(chǔ)電力工程教科書(shū)： 交流電力系統(tǒng)的電路分析。 本文中涉及三相組件的一些原則構(gòu)成了當(dāng)今美國(guó)電網(wǎng)的基礎(chǔ)。

克拉克教科書(shū)的扉頁(yè)。圖片由互聯(lián)網(wǎng)檔案館提供

此外，克拉克在胡佛水壩的建設(shè)中發(fā)揮了重要作用，她提供了她的專(zhuān)業(yè)知識(shí)來(lái)開(kāi)發(fā)水力發(fā)電渦輪機(jī)。

在通用電氣公司工作了26年后，克拉克前往德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校，在那里她成為了第一位教授電氣工程的女性，直到1957年退休。大約在這個(gè)時(shí)候，克拉克被選為美國(guó)電氣工程師協(xié)會(huì)的研究員，這也是女性第一次。

在一份關(guān)于伊迪絲·克拉克的傳記報(bào)告中，詹姆斯·E·布里頓博士強(qiáng)調(diào)了克拉克的工作如何對(duì)我們目前對(duì)電力系統(tǒng)的理解產(chǎn)生了持久的影響。

“在電力系統(tǒng)變得越來(lái)越復(fù)雜以及最初努力開(kāi)發(fā)機(jī)電輔助解決問(wèn)題的時(shí)候，她將許多工程師發(fā)現(xiàn)的深?yuàn)W數(shù)學(xué)方法轉(zhuǎn)化為圖表或更簡(jiǎn)單的形式，”他解釋道。

“作為一名在傳統(tǒng)上由男性主導(dǎo)的環(huán)境中工作的女性，她有效地證明了如果有機(jī)會(huì)，女性的表現(xiàn)至少可以和男性一樣好。”