Теоретические основы электротехники: В 3-х т. Учебник для вузов. Том 3. - 4-е изд. / К.С. Демирчян, Л.Р. Нейман, Н.В. Коровкин, В.Л. Чечурин. - СПб.: Питер, 2003. - 377 с.: ил.
В третьем томе приведены уравнения электромагнитного поля и граничные условия на поверхностях раздела сред с различными свойствами, а также уравнения электростатического поля , электрического и магнитного полей постоянного тока и переменного электромагнитного поля . Приведены методы расчета электрической емкости и индуктивности, современные методы численного анализа электромагнитного поля.
В учебник включены разделы, способствующие самостоятельному изучению сложного теоретического материала. Все разделы сопровождаются вопросами, упражнениями и задачами. К большинству из них приведены ответы и решения.
Учебник предназначен для студентов высших технических учебных заведений, в первую очередь электротехнического и электроэнергетического направлений.
О структуре учебника
Курс « Теоретические основы электротехники » включает в себя четыре части. Первая, сравнительно короткая, именуемая «Основные понятия и законы и теории », содержит обобщения понятий и законов из области электромагнитных явлений и развитие формулировок и определений основных понятий и законов теории электрических и магнитных цепей . Эта часть, связывая курсы физики и теоретических основ электротехники , одновременно формирует у читателя правильные физические представления о процессах, происходящих в электрических и магнитных цепях и в электромагнитных полях . Она помогает также глубже понять излагаемые в последующих частях курса математические формулировки и методы решения задач.
Вторая и наибольшая по объему часть курса, именуемая « », содержит последовательное изложение этой теории, сопровождаемое значительным количеством примеров. Здесь излагаются основные свойства линейных электрических цепей и различные подходы к расчету установившихся и переходных процессов в таких цепях. Основное внимание уделяется методам анализа, позволяющим рассчитывать характеристики электромагнитных процессов в электрических цепях, структура и параметры которых известны. Вместе с тем, рассмотрены также и основные подходы к задачам синтеза и диагностики цепей, актуальность которых растет в настоящее время. Применение методов этих разделов учебника позволяет создавать электрические цепи с наперед заданными свойствами, а также определять параметры или диагностировать состояние реальных устройств.
Третья часть курса называется « Теория нелинейных электрических и магнитных цепей ». В ней излагаются свойства нелинейных электрических и магнитных цепей и методы расчета происходящих в них процессов. Параметры нелинейных цепей зависят от тока, напряжения или магнитного потока, и это приводит к существенному усложнению математических моделей нелинейных элементов и методов анализа процессов в нелинейных цепях . Вместе с тем эти вопросы имеют большое значение в связи с широким использованием элементов цепей с нелинейными характеристиками в современных устройствах.
Последняя, четвертая, часть — « ». Многие электротехнические проблемы не могут быть полностью рассмотрены при помощи теории цепей и должны решаться с привлечением методов теории электромагнитного поля . Прежде всего, эти методы необходимы для расчета важнейших электромагнитных параметров электротехнических устройств, таких индуктивность, емкость, сопротивление, чем, однако, далеко не исчерпывается область их применения. Без использования современных методов теории электромагнитного поля невозможно рассмотрение вопросов излучения и распространения в пространстве электромагнитных волн, потерь в мощных энергетических устройствах, создания и использования устройств с высокой напряженностью электрического или магнитного полей и т. п.
Наличие в учебнике первой части «Основные понятия и законы теории электромагнитного поля и теории электрических и магнитных цепей », дает возможность начать рассмотрение теории электромагнитного поля с общих уравнений, что позволяет подробно рассмотреть подходы к решению задач теории электромагнитного поля и примеры их решения в рамках ограниченного объема учебника.
В учебнике принята сквозная нумерация глав. В первый том учебника входит часть 1 «Основные понятия и законы теории электромагнитного поля и теории электрических и магнитных цепей » (главы 1-3) и начало части 2 « Теория линейных электрических цепей » (главы 3-8), во второй том — окончание части 2 « Теория линейных электрических цепей » (главы 9-18), а также часть 3 « Теория нелинейных электрических цепей » (главы 19-22), в третий том — часть 4 « Теория электромагнитного поля » (главы 23-30). Четвертый том содержит вопросы, упражнения и задачи по всем частям курса, а также набор расчетных заданий по всему курсу с методическими указаниями для их выполнения. В нем приведены также ответы на вопросы, решения упражнений и задач. Скачать Теоретические основы электротехники: В 3-х т. Учебник для вузов. Том 3. - 4-е изд. / К.С. Демирчян, Л.Р. Нейман, Н.В. Коровкин, В.Л. Чечурин. - СПб.: Питер, 2003
ЧАСТЬ 4. Теория электромагнитного поля
Глава 23 Уравнения электромагнитного поля
23.1. Электромагнитное поле и его уравнения в интегральной форме
23.2. Закон полного тока в дифференциальной форме — первое уравнение Максвелла
23.3. Закон электромагнитной индукции в дифференциальной форме — второе уравнение Максвелла
23.4. Теорема Гаусса и постулат Максвелла в дифференциальной форме
23.5. Выражение в дифференциальной форме принципов непрерывности магнитного потока и непрерывности электрического тока
23.6. Теорема Остроградского. Теорема Стокса
23.7. Полная система уравнений электромагнитного поля
23.8. Граничные условия на поверхности раздела двух сред с различными электрическими и магнитными свойствами
23.9. Электростатическое поле и поле постоянных токов как частные случаи электромагнитного поля
Глава 24 Электростатическое поле
24.1. Безвихревой характер электростатического поля . Градиент электрического потенциала
24.2. Убывание потенциала и напряженности поля на больших расстояниях от системы заряженных тел
24.3. Определение потенциала по заданному распределению зарядов
24.4. Уравнения Пуассона и Лапласа
24.5. Граничные условия на поверхности проводников
24.6. Граничные условия на поверхности раздела двух диэлектриков
24.7. Основная задача электростатики
24.8. Плоскопараллельное поле
24.9. Применение функций комплексного переменного
24.10. Поле уединенного провода круглого сечения
24.11. Поле двух плоскостей, сходящихся под углом
24.12. Поле двухпроводной линии передачи
24.13. Поле параллельных несоосных цилиндров
24.14. Поле у края плоского конденсатора
24.15. Графический метод построения картины плоскопараллельного поля
24.16. Графический метод построения картины поля тел вращения
24.17. Графический метод построения картины поля для неоднородной изолирующей среды
24.18. Тело из диэлектрика во внешнем электростатическом поле
24.19. Диэлектрический шар во внешнем однородном поле
24.20. Общий метод расчета электрического поля в неоднородной среде. Метод интегральных уравнений
24.21. Проводящее тело во внешнем электростатическом поле . Электростатическое экранирование
24.22. Металлический шар во внешнем однородном поле
24.23. Метод зеркальных изображений
24.24. Применение метода разделения переменных для решения задач электростатики
24.25. Численный расчет электростатического поля методом сеток
24.26. Вариационный подход к расчету электрического поля в неоднородной среде. Метод конечных элементов
Глава 25 Расчет электрической емкости
Емкость двухпроводной линии передачи
25.3. Потенциальные коэффициенты в системе параллельных весьма длинных проводов
25.4. Емкость двухпроводной линии с учетом влияния земли
25.5. Емкость трехфазной линии передачи
25.6. Метод средних потенциалов для расчета потенциальных коэффициентов и емкостей в системе проводов
25.7. Вычисление емкости по картине поля
Вопросы, упражнения, задачи к главам 23, 24 и 25
23.1. Уравнения электромагнитного поля в дифференциальной форме
23.2. Система уравнений электромагнитного поля
24.1. Потенциал электростатического поля
24.3. Плоскопараллельное электростатическое поле
24.5. Электростатическое поле проводов круглого сечения
24.6. Картина электростатического поля
24.8. Метод зеркальных изображений
25.1. Емкость между круглыми цилиндрами
25.2. Потенциальные коэффициенты, коэффициенты электростатической индукции и частичные емкости в системе тел
25.3. Емкость линий передачи
Глава 26 Электрическое поле постоянных токов
26.1. Уравнения электромагнитного поля постоянных токов
26.2. Электрическое поле в диэлектрике, окружающем проводники с постоянными токами
26.3. Электрическое поле и поле вектора плотности тока в проводящей среде
26.4. Граничные условия на поверхности раздела двух проводящих сред
26.5. Аналогия электрического поля в проводящей среде с электростатическим полем
26.6. Ток утечки в кабеле и сопротивление изоляции кабеля
26.7. Сопротивление заземления
Глава 27 Магнитное поле постоянных токов
27.1. Вихревой характер магнитного поля токов. Скалярный потенциал магнитного поля в области вне токов
27.2. Векторный потенциал магнитного поля токов
27.3 Метод приведения вихревого магнитного поля к безвихревому
27.4. Выражение магнитного потока и энергии магнитного поля через векторный потенциал
27.5. Общая задача расчета магнитного поля постоянных токов
27.6. Плоскопараллельное поле
27.7. Применение функций комплексного переменного
27.8. Поле линейных проводов. Принцип соответствия плоскопараллельных
27.9. Прямолинейный провод с током во внешнем однородном поле
27.10. Поле проводов, имеющих конечное сечение произвольной формы
27.11. Поле проводов круглого сечения
27.12. Поле двухпроводной линии передачи
27.13. Граничные условия на поверхности раздела двух сред с различными магнитными проницаемостями
27.14. Поле токов вблизи плоских поверхностей ферромагнитных тел. Метод зеркальных изображений
27.15. Графический метод построения картины поля
27.16. Пространственная задача. Поле кругового контура стоком
27.17. Выражение скалярного потенциала через телесный угол, под которым виден контур тока
27.18. Магнитное поле контура произвольной формы на большом расстоянии от контура
27.19. Тело во внешнем магнитном поле . Аналогия с электростатической задачей
27.20. Шар и эллипсоид вращения во внешнем однородном магнитном поле
27.21. Магнитное поле в неоднородной среде. Применение метода интегральных уравнений
27.22. Коэффициенты размагничивания
27.23. Магнитное экранирование
27.24. Расчет магнитного поля в неоднородной среде методом конечных разностей
Глава 28 Расчет индуктивностей
28.1. Общие выражения для взаимной и собственной индуктивностей
28.2. Взаимная индуктивность двух круговых контуров
28.3. Индуктивность кругового контура
28.4. Метод участков
28.5. Индуктивности контуров, составленных из прямолинейных отрезков
28.6. Индуктивность прямоугольной рамки
28.7. Взаимная индуктивность между двумя двухпроводными линиями
28.8. Индуктивность двухпроводной линии
28.9. Индуктивность трехфазной линии
Вопросы, упражнения, задачи к главам 26, 27 и 28
26.1. Электрическое поле
27.1. Скалярный потенциал магнитного поля
27.2. Векторный потенциал магнитного поля
27.4. Метод зеркальных изображений
28.2. Метод участков
Глава 29 Переменное электромагнитное поле в диэлектрике
Скорость распространения электромагнитной волны
29.2. Вектор Пойнтинга
29.3. Поток электромагнитной энергии
29.4. Излучение электромагнитных волн антенной. Опыты Г. Герца. Работы П. Н. Лебедева. Изобретение радио А. С. Поповым
29.5. Электродинамические векторный и скалярный потенциалы электромагнитного поля
29.6. Электрический диполь с переменными зарядами
29.7. Электромагнитное поле на расстояниях от диполя, малых по сравнению с длиной волны
29.8. Электромагнитное поле на расстояниях от диполя, значительно превышающих длину волны
29.9. Мощность и сопротивление излучения диполя и антенны
29.10. Передача электромагнитной энергии вдоль проводов линии
29.11. Передача электромагнитной энергии по внутренней полости металлических труб
Глава 30 Переменное электромагнитное поле в проводящей среде
30.2. Длина волны и затухание волны
30.3. Явление поверхностного эффекта
30.4. Активное и внутреннее индуктивное сопротивления проводов
30.5. Сопротивление провода при резком проявлении поверхностного эффекта
30.6. Поверхностный эффект в массивных проводах из ферромагнитного материала
30.7. О комплексных магнитной и диэлектрической проницаемостях
30.8. Неравномерное распределение переменного магнитного потока в плоском листе
30.9. Неравномерное распределение тока в цилиндрическом проводе круглого сечения
30.10. Активное и внутреннее индуктивное сопротивления цилиндрических проводов круглого сечения
30.11. Эффект близости. Поверхностная закалка индукционным методом
30.12. Электромагнитное экранирование
30.13. Экспериментальное исследование и моделирование электрических и магнитных полей
30.14. О критериях разграничения задач теории электрических и магнитных цепей и задач теории электромагнитного поля
Вопросы, упражнения, задачи к главам 29 и 30
29.1. Плоская электромагнитная волна в диэлектрике
29.2. Вектор Пойнтинга
электромагнитного поля
30.1. Плоская электромагнитная волна в проводящей среде
Ответы на вопросы, решения упражнений и задач
23.1. Уравнения электромагнитного поля в дифференциальной форме
23.2. Система уравнений электромагнитного поля
23.3. Граничные условия на поверхностях раздела сред с различными свойствами
24.1. Потенциал электростатического поля
24.2. Уравнения Лапласа и Пуассона
24.3. Плоскопараллельное электростатическое поле
24.4. Метод комплексного потенциала
24.5. Электростатическое поле проводов круглого сечения
24.6. Картина электростатического поля
24.7. Метод интегральных уравнений
24.8. Метод зеркальных изображений
24.9. Метод разделения переменных
24.10. Методы сеток и конечных элементов
25.1. Емкость между круглыми цилиндрами
25.2. Потенциальные коэффициенты, коэффициенты электростатической индукции и частичные емкости в системе тел
25.3. Емкость линий передачи
25.4. Метод средних потенциалов
26.1. Электрическое поле постоянных токов в диэлектрике и в проводящей среде
27.1. Скалярный потенциал магнитного поля
27.2. Векторный потенциал магнитного поля
27.3. Комплексный магнитный потенциал
27.4. Метод зеркальных изображений
28.1. Индуктивности контуров, катушек и токопроводов
28.2. Метод участков
28.3. Индуктивность двухпроводной линии
28.4. Индуктивность трехфазной линии
29.1. Плоская электромагнитная волна в диэлектрике
29.2. Вектор Пойнтинга
29.3. Вихревая и потенциальная составляющие электромагнитного поля
29.4. Передача электромагнитной энергии вдоль проводов линии
30.1. Плоская электромагнитная волна в проводящей среде
30.2. Активное и индуктивное сопротивления проводов
30.3. Неравномерное распределение переменного магнитного потока и электрического тока
30.4. Эффект близости. Электромагнитное экранирование
Алфавитный указатель
Алфавитный указатель
вихревые токи, 242
волна магнитная поперечная, 234
сферическая, 224
электрическая, 234
поперечная, 234
электромагнитная, 234
отраженная, 205
падающая, 205
преломленная, 205
электромагнитная плоская в диэлектрике, 201
в проводящей среде, 238
обратная, 204
прямая, 204
волноводы, 230
глубина проникновения эквивалентная, 261
проникновения волны, 241
градиент электрического потенциала, 34
граничные условия, 28
в магнитном поле , 151
на поверхности проводников, 41
раздела двух проводящих сред, 127
раздела диэлектриков, 41
диполь электрический, 35
с переменными зарядами, 221
длина электромагнитной волны в диэлектрике, 208
в проводящей среде, 241
критическая, 233
Емкость двухпроводной линии передачи, 84
с учетом влияния земли, 92
емкость между круглыми цилиндрами, 84
трехфазной линии передачи, 93
частичная, 90
взаимная, 90
собственная, 90
задача электростатики основная, 43
закалка индукционная, 261
закон Био-Саварра, 139
полного тока, 13
в дифференциальной форме, 15
электромагнитной индукции, 13
в дифференциальной форме, 18
заряд вторичный магнитный, 164
электрический, 67
магнитный фиктивный, 140
объемная плотность, 140
поверхностная плотность, 140
излучение электромагнитных волн антенной, 210-211
индуктивность взаимная, 172
двух круговых контуров, 175
между двумя двухпроводными линиями, 181
двухпроводной линии, 182
контуров из прямолинейных отрезков, 179
кругового контура, 176
прямоугольной рамки, 180
собственная, 173
трехфазной линии, 182
картина поля магнитного , 154
электростатического, 59
коэффициенты затухания волновода, 233
потенциальные, 87
в системе длинных проводов, 91
взаимные, 88
собственные, 88
размагничивания, 167
распространения волновода, 232
фазы волновода, 233
электростатической индукции, 87
взаимные, 89
собственные, 89
критерии разграничения задач теории цепей и теории поля, 268
линии равного потенциала, 33
магнитный поток связь с векторным магнитным потенциалом, 141
метод графического построения картины поля, 59
для неоднородной среды, 61
магнитного, 153
тел вращения, 60
электростатического, 59
зеркальных изображений в магнитном поле, 153
в электростатическом поле , 72
интегральных уравнений в магнитном поле, 164
в электростатическом поле , 65
конечных элементов, 79
моделирования электрических и магнитных полей, 263
приведения вихревого магнитного поля к безвихревому, 138
разделения переменных, 75
сеток в магнитном поле , 168
в электростатическом поле , 78
средних потенциалов, 96
метод участков для расчета индуктивностей, 177
электростатической аналогии, 129
моделирование электрических и магнитных полей, 263
мощность излучения, 224
оператор, 21
Гамильтона, 21
Лапласа, 40
опыты Герца, 211
ось электрическая, провода, 55
передача энергии вдоль проводов линии, 226
по внутренней полости металлических труб, 229
поверхности равного потенциала магнитного, 134
электрического, 33
Пойнтинга вектор, 206
поле магнитное в неоднородной среде, 164
вблизи ферромагнитных масс, 152
вихревое, 134
двухпроводной линии передачи, 150
контура на большом расстоянии от него, 161
кругового контура с током, 157
линейных проводов, 145
плоскопараллельное, 143
постоянных токов, 134
провода конечного сечения произвольной формы, 148
провода с током во внешнем магнитном поле, 147
проводов круглого сечения, 149
потенциальное, 34
соленоидальное, 20
поле стационарное, 125
электрическое постоянных токов, 125
в диэлектрике, 125
в проводящей среде, 126
электромагнитное, 11
в диэлектрике, 201
электростатическое, 32
двух плоскостей, сходящихся под углом, 51
двухпроводной линии передачи, 52
параллельных несоосных цилиндров, 55
плоскопараллельное, 44
провода круглого сечения, 49
у края плоского конденсатора, 57
постулат Максвелла, 14
потенциал векторный магнитный, 136
электромагнитного поля , 217
комплексный линейных проводов с токами, 146
магнитного поля , 145
электростатического поля , 49
скалярный магнитный, 134
электромагнитного поля , 217
электрический, 32
линейного распределения зарядов, 38
объемного распределения зарядов, 38
поверхностного распределения зарядов, 38
точечных зарядов, 38
электродинамический векторный, 216
скалярный, 216
поток электромагнитной энергии, 208
принцип непрерывности магнитного потока, 22
электрического тока, 23
принцип соответствия плоскопараллельных электрических и магнитных полей , 147
проницаемость комплексная диэлектрическая, 251
магнитная, 250
распределение магнитного потока в плоском листе, 251
тока в проводе круглого сечения, 254
расчет индуктивности, 171
электрической емкости, 84
по картине поля, 100
связь векторного магнитного потенциала с магнитным потоком, 141
с энергией магнитного поля , 142
скорость волны фазовая в волноводе, 234
скорость распространения электромагнитной волны, 204
сопротивление волновое диэлектрика, 205
заземления, 131
излучения, 225
изоляции кабеля, 130
проводов активное, 242
внутреннее индуктивное, 242
круглого сечения, 259
при разном поверхностном эффекте, 246
составляющая напряженности магнитного поля безвихревая, 138
вихревая, 138
теорема Гаусса, 19
Стокса, 25
ток утечки в кабеле, 130
транспозиция проводов, 95
уравнение Даламбера, 218
Коши-Римана, 48
Лапласа, 40
Максвелла, второе, 18
Пуассона, 40
электромагнитного поля , 14, 25, 27
уравнения волновые, 218
функция потока в магнитном поле , 143
в электростатическом поле , 45
цилиндр диэлектрический во внешнем однородном поле, 68
частота, критическая волновода, 233
шар диэлектрический во внешнем электрическом поле , 62
металлический во внешнем электрическом поле , 71
экранирование магнитное, 168
электромагнитное, 262
электростатическое, 70
эллипсоид во внешнем однородном магнитном поле , 162
эффект близости, 261
поверхностный, 242
в массивных проводах, 248
Явление электростатической индукции, 69 Скачать Теоретические основы электротехники: В 3-х т. Учебник для вузов. Том 3. - 4-е изд. / К.С. Демирчян, Л.Р. Нейман, Н.В. Коровкин, В.Л. Чечурин. - СПб.: Питер, 2003
4.1. Синусоидальные ЭДС, напряжения и токи. Источники синусоидальных ЭДС и токов
4.2. Действующие и средние значения периодических ЭДС, напряжений и токов
4.3. Изображение синусоидальных ЭДС, напряжений и токов с помощью вращающихся векторов. Векторные диаграммы
4.4. Установившийся синусоидальный ток в цепи с последовательным соединением участков r
, L
и C
4.5. Установившийся синусоидальный ток в цепи с параллельным соединением участков g
, L
и C
4.6. Активная, реактивная и полная мощности
4.7. Мгновенная мощность и колебания энергии в цепи синусоидального тока
4.8. Эквивалентные параметры сложной цепи переменного тока, рассматриваемой в целом как двухполюсник
4.9. Схемы замещения двухполюсника при заданной частоте
4.10. Влияние различных факторов на эквивалентные параметры цепи
3.1. Элементы электрических цепей
3.4. Законы Кирхгофа
3.5. Топологические матрицы
4.2. Векторные диаграммы
r
, L
, C
5.1. Комплексный метод
5.2. Комплексные сопротивление и проводимость
5.3. Выражения законов Ома и Кирхгофа в комплексной форме
5.4. Расчет мощности по комплексным напряжению и току
5.5. Расчет при последовательном соединении участков цепи
5.6. Расчет при параллельном соединении участков цепи
5.7. Расчет при смешанном соединении участков цепи
5.8. О расчете сложных электрических цепей
5.9. Расчет цепи, основанный на преобразовании соединения треугольником в эквивалентное соединение звездой
5.10. Преобразование источников ЭДС и тока
5.11. Метод контурных токов
5.12. Метод узловых напряжений
5.13. Метод сечений
5.14. Метод смешанных величин
5.15. Принцип наложения и основанный на нем метод расчета цепи
5.16. Принцип взаимности и основанный на нем метод расчета цепи
5.17. Метод эквивалентного генератора
5.18. Расчет цепей при наличии взаимной индукции
5.19. Трансформаторы с линейными характеристиками. Идеальный трансформатор
5.20. Цепи, связанные через электрическое поле
5.21. Баланс мощностей в сложной цепи
5.22. Расчет сложных цепей при постоянном токе
5.23. Проблемы расчета установившихся режимов сложных электрических цепей
5.24. Топологические методы расчета цепей
5.1. Комплексный метод
6.1. Понятие о резонансе и о частотных характеристиках в электрических цепях
6.2. Резонанс в случае последовательного соединения участков r
, L
, C
6.3. Частотные характеристики цепи с последовательным соединением участков r
, L
, C
6.4. Резонанс при параллельном соединении участков g
, L
, C
6.5. Частотные характеристики цепи с параллельным соединением участков g
, L
, C
6.6. Частотные характеристики цепей, содержащих только реактивные элементы
6.7. Частотные характеристики цепей в общем случае
6.8. Резонанс в индуктивно-связанных контурах
6.9. Практическое значение явления резонанса в электрических цепях
7.1. Многофазные цепи и системы и их классификация
7.2. Расчет трехфазной цепи в общем случае несимметрии ЭДС и несимметрии цепи
7.3. Получение вращающегося магнитного поля
7.4. Разложение несимметричных трехфазных систем на симметричные составляющие
7.5. О применении метода симметричных составляющих к расчету трехфазных цепей
8.1. Метод расчета мгновенных установившихся напряжений и токов в линейных электрических цепях при действии периодических несинусоидальных ЭДС
8.2. Зависимость формы кривой тока от характера цепи при несинусоидальном напряжении
8.3. Действующие периодические несинусоидальные токи, напряжения и ЭДС
8.4. Активная мощность при периодических несинусоидальных токах и напряжениях
8.5. Особенности поведения высших гармоник в трехфазных цепях
8.6. О составе высших гармоник при наличии симметрии форм кривых тока или напряжения
8.7. Представление ряда Фурье в комплексной форме
8.8. Биения колебаний
8.9. Модулированные колебания
6.1. Резонанс при последовательном соединении элементов r
, L
, C
g
, L
, C
1.1. Связь заряда частиц и тел с их электрическим полем. Теорема Гаусса
1.2. Электрическое смещение. Постулат Максвелла
1.3. Виды электрического тока и принцип непрерывности электрического тока
1.4. Электрическое напряжение и потенциал
1.5. Магнитная индукция. Принцип непрерывности магнитного потока
1.6. Закон электромагнитной индукции
1.7. Индуктивность и взаимная индуктивность
1.8. Потенциальное и вихревое электрические поля
1.9. Связь магнитного поля с электрическим током
1.10. Намагниченность вещества и закон полного тока
2.1. Энергия системы заряженных тел. Энергия контуров с токами
2.2. Силы, действующие на заряженные тела. Электромагнитные силы
3.1. Элементы электрических цепей
3.2. Источники в электрических цепях
3.3. Топологические понятия схемы электрической цепи
3.4. Законы Кирхгофа
3.5. Топологические матрицы
3.6. Уравнения электрических цепей
4.1. Характеристики синусоидальных ЭДС, напряжений и токов
4.2. Векторные диаграммы
4.3. Ток в цепи с последовательным и параллельным соединением элементов r
, L
, C
4.4. Мощность в цепи синусоидального тока
4.5. Эквивалентные параметры цепи, рассматриваемой как двухполюсник
5.1. Комплексный метод
5.2. Методы расчета сложных электрических цепей
5.3. Расчет электрических цепей при наличии взаимной индукции
6.1. Резонанс при последовательном соединении элементов r
, L
, C
6.2. Резонанс при параллельном соединении элементов g
, L
, C
6.3. Резонанс в цепях, содержащих реактивные элементы
6.4. Частотные характеристики электрических цепей
6.5. Резонанс в электрических цепях произвольного вида
7.1. Классификация многофазных цепей и систем
7.2. Расчет трехфазных электрических цепей
7.3. Вращающееся магнитное поле
7.4. Метод симметричных составляющих
8.1. Расчет электрических цепей при периодических несинусоидальных напряжениях
8.2. Форма кривых тока в электрической цепи при несинусоидальном напряжении
8.3. Действующие значения периодических несинусоидальных величин. Активная мощность
8.4. Высшие гармоники в трехфазных цепях
Введение
часть первая. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ ТЕОРИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ И ТЕОРИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И МАГНИТНЫХ ЦЕПЕЙ
Глава первая. Обобщение понятий и законов электромагнитного поля
1-1. Общая физическая основа задач теории электромагнитного поля и теории электрических и магнитных цепей
1-2. Элементарные частицы, обладающие электрическим зарядом, и электромагнитное поле как особые виды материи
1-3. Связь между электрическими и магнитными явлениями. Электрическое и магнитное поля как две стороны единого электромагнитного поля
1-4. Связь заряда частиц и тел с их электрическим полем. Теорема Гаусса
1-5. Поляризация диэлектриков. Электрическое смещение. Постулат Максвелла
1-6. Электрические токи проводимости, переноса и смещения
1-7. Принцип непрерывности электрического тока
1-8. Электрическое напряжение. Разность электрических потенциалов. Электродвижущая сила
1-9. Магнитный поток. Принцип непрерывности магнитного потока
1-10. Закон электромагнитной индукции
1-11. Потокосцепление. Э. д. с. самоиндукции и взаимной индукции. Принцип электромагнитной инерции
1-12. Потенциальное и вихревое электрические поля
1-13. Связь магнитного поля с электрическим током
1-14. Намагниченность вещества и напряженность магнитного поля
1-15. Закон полного тока
1-16. Основные уравнения электромагнитного поля
Глава вторая. Энергия и механические проявления электрического и магнитного полей
2-1. Энергия системы заряженных тел. Распределение энергии в электрическом поле
2-2. Силы, действующие на заряженные тела
2-3. Энергия системы контуров с электрическими токами. Распределение энергии в магнитном поле
2-4. Электромагнитная сила
Глава третья. Основные понятия и законы теории электрических и магнитых цепей
3-1. Электрические и магнитные цепи
3-2. Элементы электрических цепей. Активные и пассивные части электрических цепей
3-3. Физические явления в электрических цепях. Цепи с распределенными параметрами
3-4. Научные абстракции, принимаемые в теории электрических цепей, их практическое значение и границы применимости. Цепи с сосредоточенными параметрами
3-5. Параметры электрических цепей. Линейные и нелинейные электрические и магнитные цепи
3-6. Связи между напряжением и током в основных элементах электрической цепи
3-7. Условные положительные направления тока и э. д. с. в элементах цепи и напряжения на их зажимах
3-8. Источники э. д. с. и источники тока
3-9. Схемы электрических цепей. Элементы схемы цепи
3-10. Законы электрических цепей. Дифференциальные уравнения, описывающие процессы в цепях с сосредоточенными параметрами
3-11. Законы и параметры магнитных цепей
3-12. Анализ и синтез - две основные задачи теории электрических цепей
часть вторая. ТЕОРИЯ ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ
Глава четвертая. Основные свойства и эквивалентные параметры электрических цепей при синусоидальных токах
4-1. Синусоидальные э. д. с., напряжения и токи. Источники синусоидальных э. д. с. и токов
4-2. Действующие и средние значения периодических э. д. с., напряжений и токов
4-3. Изображение синусоидальных э. д. с., напряжений и токов с помощью вращающихся векторов. Векторные диаграммы
4-4. Установившийся синусоидальный ток в цепи с последовательным соединением участков r, L и С
4-5. Установившийся синусоидальный ток в цепи с параллельным соединением участков g, L и С
4-6. Активная, реактивная и полная мощности
4-7. Мгновенная мощность и колебания энергии в цепи синусоидального тока
4-8. Эквивалентные параметры сложной цепи переменного тока, рассматриваемой в целом как двухполюсник
4-9. Схемы замещения двухполюсника при заданной частоте
4-10. Влияние различных факторов на эквивалентные параметры цепи
Глава пятая. Методы расчета электрических цепей при установившихся синусоидальном и постоянном токах
5-1. Комплексный метод
5-2. Комплексные сопротивление и проводимость
5-3. Выражения законов Ома и Кирхгофа в комплексной форме
5-4. Расчет мощности по комплексным напряжению и току
5-5. Расчет при последовательном соединении участков цепи
5-6. Расчет при параллельном соединении участков цепи
5-7. Расчет при смешанном соединении участков цепи
5-8. О расчете сложных электрических цепей
5-9. Расчет цепи, основанный на преобразовании соединения треугольником в эквивалентное соединение звездой
5-10. Преобразование нескольких параллельно соединенных ветвей с источниками э. д. с. в одну эквивалентную ветвь
5-11. Метод контурных токов
5-12. Метод узловых напряжений
5-13. Принцип наложения и основанный на нем метод расчета цепи
5-14. Принцип взаимности и основанный на нем метод расчета цепи
5-15. Метод эквивалентного генератора
5-16. Расчет цепей при наличии взаимной индукции
5-17. Трансформаторы с линейными характеристиками. Идеальный трансформатор
5-18. Цепи, связанные через электрическое поле
5-19. Матричная запись уравнений при расчете электрических цепей
5-20. Решение уравнений цепи, записанных в матричной форме
5-21. Баланс мощностей в сложной цепи
5-22. Расчет сложных цепей при постоянном токе
Глава шестая. Резонансные явления и частотные характеристики
6-1. Понятие о резонансе и о частотных характеристиках в электрических цепях
6-2. Резонанс в случае последовательного соединения участков r, L, С
6-3. Частотные характеристики цепи с последовательным соединением участков r, L, С
6-4. Резонанс при параллельном соединении участков g, L, С
6-5. Частотные характеристики цепи с параллельным соединением участков g, L, С
6-6. Частотные характеристики цепей, содержащих только реактивные элементы
6-7. Частотные характеристики цепей в общем случае
6-8. Резонанс в индуктивно связанных контурах
6-9. Практическое значение явления резонанса в электрических цепях
Глава седьмая. Расчет трехфазных цепей
7-1. Многофазные цепи и системы и их классификация
7-2. Расчет трехфазной цепи в общем случае несимметрии э. д. с. и несимметрии цепи
7-3. Получение вращающегося магнитного поля
7-4. Разложение несимметричных трехфазных систем на симметричные составляющие
7-5. О применении метода симметричных составляющих к расчету трехфазных цепей
Глава восьмая. Расчет электрических цепей при несинусоидальных периодических э. д. с., напряжениях и токах
8-1. Метод расчета мгновенных значений установившихся напряжений и токов в линейных электрических цепях при действии периодических несинусоидальных э. д. с.
8-2. Зависимость формы кривой тока от характера цепи при несинусоидальном напряжении
8-3. Действующие значения периодических несинусоидальных токов, напряжений и э. д. с.
8-4. Активная мощность при периодических несинусоидальных токах и напряжениях
8-5. Особенности поведения высших гармоник в трехфазных цепях
8-6. О составе высших гармоник при наличии симметрии форм кривых тока или напряжения
8-7. Представление ряда Фурье в комплексной форме
8-8. Биения колебаний
8-9. Модулированные колебания
Глава девятая. Расчет переходных процессов в электрических цепях с сосредоточенными параметрами классическим методом
9-1. О переходных процессах в линейных электрических цепях
9-2. Общий путь расчета переходных процессов в линейных электрических цепях
9-3. Определение постоянных интегрирования из начальных условий
9-4. Переходные процессы в цепи с последовательно соединенными участками r и L
9-5. Переходные процессы в цепи с последовательно соединенными участками r и С
9-6. Переходные процессы в цепи с последовательно соединенными участками r, L и С
9-7. Разряд кондесатора на цепь r, L
9-8. Включение цепи r, L, С под постоянное напряжение
9-9. Включение цепи r, L, С под синусоидальное напряжение
9-10. Переходные процессы при мгновенном изменении параметров участков цепи
9-11. Расчет переходных процессов в сложной цепи
9-12. Расчет переходных процессов в сложных цепях с помощью вычислительных машин непрерывного действия
Глава десятая. Расчет переходных процессов в цепях с сосредоточенными параметрами операторным методом
10-1. Операторное изображение функций, их производных и интегралов
10-2. Примеры изображений функций
10-3. Законы Кирхгофа и Ома в операторной форме
10-4. Расчет переходных процессов в электрических цепях операторным методом
10-5. Переход от изображений к оригиналу. Теорема разложения
10-6. Свойства корней характеристического уравнения
Глава одиннадцатая. Спектральное представление непериодических функций - интегральное преобразование Фурье. Расчет переходных процессов методом частотных характеристик
11-1. Представление непериодических функций времени с помощью интеграла Фурье
11-2. Частотные характеристики
11-3. Получение частотных характеристик заданной функции времени
11-4. Расчет переходных процессов при помощи частотных характеристик
11-5. Связь преобразования Фурье с преобразованием Лапласа. Понятие о комплексной частоте
Глава двенадцатая. Расчет электрических цепей при воздействии импульсных э. д. с. и э. д. с. произвольной формы
12-1. Понятие об импульсных э. д. с. и импульсных системах
12-2. Переходные и импульсные характеристики электрической цепи и расчет цепи при воздействии импульсной э. д. с.
12-3. Расчет цепи при воздействии э. д. с. произвольной формы - интеграл Дюамеля
12-4. О случайных процессах в электрических цепях
Глава тринадцатая. Анализ общих свойств четырехполюсников
13-1. Различные виды уравнений четырехполюсника
13-2. Эквивалентные схемы четырехполюсника
13-3. Экспериментальное определение параметров четырехполюсника
13-4. Соединения четырехполюсников и матричная запись уравнений четырехполюсника
13-5. Передаточные функции четырехполюсников
13-6. Дифференцирующие и интегрирующие цепи
13-7. Обратные связи
13-8. Активный четырехполюсник
13-9. Круговая векторная диаграмма четырехполюсника
Глава четырнадцатая. Цепные схемы. Электрические фильтры. Структурные схемы
14-1. Характеристические параметры четырехполюсника
14-2. Передаточные функции согласованных цепных схем
14-3. Электрические фильтры
14-4. Электрические фильтры нижних частот типа k
14-5. Электрические фильтры нижних частот типа m
14-6. Метод преобразования частоты. Электрические фильтры верхних частот. Полосовые электрические фильтры
14-7. Структурные схемы
14-8. К вопросу об устойчивости в электрических цепях
Глава пятнадцатая. Синтез электрических цепей
15-1. Задача синтеза электрических цепей
15-2. Свойства входных функций пассивных электрических цепей
15-3. Представление входных функций в виде простых дробей
15-4. Реализация входных функций двухполюсника, имеющих вещественные и мнимые корни знаменателя, при помощи разложения этих функций на простые дроби
15-5. Реализация входных функций двухполюсника, имеющих только мнимые корки знаменателя, при помощи представления этих функций в виде цепных дробей
15-6. Синтез входной функции двухполюсника в общем случае. Проверка отсутствия нулей и полюсов в правой полуплоскости
15-7. Синтез входной функции двухполюсника в общем случае. Проверка условия положительности функции Re >0 при Re (р) = b>0
15-8. Синтез входной функции двухполюсника в общем случае. Реализация заданных функций, имеющих вещественные, мнимые и комплексные корни
15-9. О синтезе передаточных функций четырехполюсника
Глава шестнадцатая. Электрические цепи с распределенными параметрами при установившемся режиме
16-1. Электрические цепи с распределенными параметрами
16-2. Уравнения линии с распределенными параметрами
16-3. Решение уравнений однородной линии при установившемся синусоидальном режиме
16-4. О моделировании однородной линии цепной схемой
16-5. Бегущие волны
16-6. Характеристики однородной линии. Условия для неискажающей линии
16-7. Однородная линия при различных режимах работы
16-8. Линии без потерь
Глава семнадцатая. Электрические цепи с распределенными параметрами при переходных процессах
17-1. Переходные процессы в цепях с распределенными параметрами
17-2. Решение уравнений однородной неискажающей линии при переходном процессе классическим методом
17-3. Решение уравнений однородной неискажающей линии при переходном процессе операторным методом
17-4. Волны в неискажающей линии
17-5. О происхождении и характере волн в линиях
17-6. Преломление и отражение волн в месте сопряжения двух однородных линий
17-7. Отражение волн от конца линии
17-8. Процесс включения однородной, линии
17-9. Прохождение волн при наличии реактивного сопротивления в месте сопряжения однородных линий
17-10.Прохождение волн при наличии активного сопротивления в месте сопряжения однородных линий
Предметный указатель
Оглавление
Курс «Теоретические основы электротехники» в нашей стране становился в течение всего XX в. в условиях интенсивного развития промышленности, а также масштабного производства, преобразования, передачи и расширяющихся областей применения энергии электромагнитного поля.
Общая физическая основа задач теории электромагнитного поля и теории электрических и магнитных цепей.
Электромагнитное поле является тем основным физическим агентом, который широко применяется в технических и физических устройствах для передачи и преобразования энергии или сигналов. Связанные с электромагнитным полем процессы характерны тем, что требуют описания электромагнитного поля во времени и в пространстве. Это предопределяет необходимость развития методов теории электромагнитного поля. Сложный характер описания электромагнитных явлений в конкретных устройствах заставляет изыскивать способы расчета этих процессов главным образом в зависимости от времени, что связано с развитием теории электрических цепей.
Выделив определенные устройства, в которых проявляются те или иные особенности электромагнитного поля, в качестве элементов электрических цепей, мы получаем возможность использовать теорию электрических цепей для создания новых сложных приборов и устройств, выполняющих заданные функции. Теория электрических цепей получила исключительно большое развитие именно благодаря тому обстоятельству, что она дает возможность упростить расчеты электромагнитных процессов. Вместе с тем эти упрощения в своей основе содержат ряд допущений и предположений, которые необходимо осознать и оценить, для чего необходимо располагать четкими знаниями основных физических законов электромагнитных явлений и их широких обобщений.
Содержание.
ЧАСТЬ I. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ ТЕОРИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ И ТЕОРИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И МАГНИТНЫХ ЦЕПЕЙ.
Глава 1. Обобщение понятий и законов электромагнитного поля.
Глава 2. Энергия и механические проявления электрического и магнитного полей.
Глава 3. Основные понятия и законы теории электрических цепей.
ЧАСТЬ II. ТЕОРИЯ ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ.
Глава 4. Основные свойства и эквивалентные параметры электрических цепей.
Глава 5. Методы расчета электрических цепей при установившихся синусоидальном и постоянном токах.
Глава 6. Резонансные явления и частотные характеристики.
Глава 7. Расчет трехфазных цепей.
Глава 8. Расчет электрических цепей при несинусоидальных периодических ЭДС, напряжениях и токах.
Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Теоретические основы электротехники, Том 1, Демирчян К.С., Нейман Л.Р., Коровкин Н.В., Чечурин В.Л., 2004 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.
Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.
