4.1. Синусоидална ЕМП, напрежения и токове. Източници на синусоидални ЕМП и токове
4.2. Ефективни и средни стойности на периодични ЕМП, напрежения и токове
4.3. Представяне на синусоидални ЕДС, напрежения и токове с помощта на въртящи се вектори. Векторни диаграми
4.4. Стабилен синусоидален ток във верига с последователно свързани секции r, Ли В
4.5. Стабилен синусоидален ток във верига с паралелно свързване на секции ж, Ли В
4.6. Активна, реактивна и привидна мощност
4.7. Моментни колебания на мощността и енергията във верига със синусоидален ток
4.8. Еквивалентни параметри на сложна схема AC, разглеждана като цяло като двутерминална мрежа
4.9. Двуизводни еквивалентни схеми при дадена честота
4.10. Влияние на различни фактори върху параметрите на еквивалентната схема
3.1. Елементи на електрически вериги
3.4. Законите на Кирхоф
3.5. Топологични матрици
4.2. Векторни диаграми
r, Л, В
5.1. Комплексен метод
5.2. Комплексно съпротивление и проводимост
5.3. Изрази на законите на Ом и Кирхоф в сложна форма
5.4. Изчисляване на мощността с помощта на комплексно напрежение и ток
5.5. Изчисление за последователно свързване на секции на веригата
5.6. Изчисление за паралелно свързване на секции на веригата
5.7. Изчисление за смесено свързване на верижни секции
5.8. За изчисляване на сложни електрически вериги
5.9. Изчисление на верига, базирано на преобразуване на връзка триъгълник в еквивалентна връзка звезда
5.10. Преобразуване на ЕМП и източници на ток
5.11. Метод на контурен ток
5.12. Метод на възловото напрежение
5.13. Метод на раздела
5.14. Метод на смесена стойност
5.15. Принципът на суперпозицията и методът за изчисляване на веригата, базиран на него
5.16. Принципът на реципрочност и базираният на него метод за изчисляване на веригата
5.17. Метод на еквивалентен генератор
5.18. Изчисляване на вериги при наличие на взаимна индукция
5.19. Трансформатори с линейни характеристики. Идеален трансформатор
5.20. Вериги, свързани чрез електрическо поле
5.21. Баланс на мощността в сложна верига
5.22. Изчисляване на сложни вериги с постоянен ток
5.23. Проблеми при изчисляване на стационарни условия на сложни електрически вериги
5.24. Топологични методи за изчисляване на вериги
5.1. Комплексен метод
6.1. Концепцията за резонансни и честотни характеристики в електрически вериги
6.2. Резонанс в случай на последователно свързване на секции r, Л, В
6.3. Честотни характеристики на верига с последователно свързване на секции r, Л, В
6.4. Резонанс при паралелно свързване на секции ж, Л, В
6.5. Честотни характеристики на верига с паралелно свързване на секции ж, Л, В
6.6. Честотни характеристики на вериги, съдържащи само реактивни елементи
6.7. Честотни характеристики на вериги в общия случай
6.8. Резонанс в индуктивно свързани вериги
6.9. Практическо значениерезонансни явления в електрически вериги
7.1. Многофазни вериги и системи и тяхната класификация
7.2. Изчисляване на трифазна верига в общия случай на асиметрия на ЕМП и асиметрия на веригата
7.3. Въртя се магнитно поле
7.4. Разлагане на асиметрични трифазни системи на симетрични компоненти
7.5. Относно приложението на метода на симетричните компоненти за изчисляване на трифазни вериги
8.1. Метод за изчисляване на моментни стабилни напрежения и токове в линейни електрически вериги под действието на периодична несинусоидална ЕМП
8.2. Зависимост на формата на кривата на тока от характера на веригата при несинусоидално напрежение
8.3. Ефективни периодични несинусоидални токове, напрежения и ЕМП
8.4. Активна мощност при периодични несинусоидални токове и напрежения
8.5. Характеристики на поведението на висшите хармоници в трифазни вериги
8.6. За състава на висшите хармоници при наличие на симетрия във формата на кривите на тока или напрежението
8.7. Представяне на реда на Фурие в сложна форма
8.8. Вибрационни удари
8.9. Модулирани трептения
6.1. Резонанс при последователно свързване на елементи r, Л, В
ж, Л, В
1.1. Връзка между заряда на частиците и телата и тяхното електрическо поле. Теорема на Гаус
1.2. Електрическо отклонение. Постулатът на Максуел
1.3. Видове електрически ток и принцип на непрекъснатост на електрическия ток
1.4. Електрическо напрежение и потенциал
1.5. Магнитна индукция. Принцип на непрекъснатост на магнитния поток
1.6. Закон за електромагнитната индукция
1.7. Индуктивност и взаимна индуктивност
1.8. Потенциал и вихър електрически полета
1.9. Връзка между магнитно поле и електрически ток
1.10. Намагнитване на материята и закон за пълния ток
2.1. Енергия на система от заредени тела. Енергия на вериги с токове
2.2. Сили, действащи върху заредени тела. Електромагнитни сили
3.1. Елементи на електрически вериги
3.2. Източници в електрически вериги
3.3. Топологични концепции на електрическа схема
3.4. Законите на Кирхоф
3.5. Топологични матрици
3.6. Уравнения на електрическата верига
4.1. Характеристики на синусоидалната ЕМП, напрежения и токове
4.2. Векторни диаграми
4.3. Ток във верига с последователно и паралелно свързване на елементи r, Л, В
4.4. Мощност във верига със синусоидален ток
4.5. Еквивалентни параметри на верига, разглеждана като мрежа с два извода
5.1. Комплексен метод
5.2. Методи за изчисляване на сложни електрически вериги
5.3. Изчисляване на електрически вериги при наличие на взаимна индукция
6.1. Резонанс при последователно свързване на елементи r, Л, В
6.2. Резонанс при паралелно свързване на елементи ж, Л, В
6.3. Резонанс във вериги, съдържащи реактивни елементи
6.4. Честотни характеристики на електрически вериги
6.5. Резонанс в електрически вериги от произволен тип
7.1. Класификация на многофазни вериги и системи
7.2. Изчисляване на трифазни електрически вериги
7.3. Въртящо се магнитно поле
7.4. Метод на симетричните компоненти
8.1. Изчисляване на електрически вериги при периодични несинусоидални напрежения
8.2. Форма на кривите на тока в електрическа верига при несинусоидално напрежение
8.3. Ефективни стойности на периодични несинусоидални величини. Активна мощност
8.4. Висши хармоници в трифазни вериги
Демирчян К.С., Нейман Л.Р., Коровкин Н.В., Чечурин В.Л.
Теоретични основи на електротехниката
Първият том обобщава основната информация за електромагнитните явления и формулира основните понятия и закони от теорията на електрическите и магнитните вериги. Описани са свойствата на линейните електрически вериги; дадени са методи за изчисляване на стационарни процеси в електрически вериги; Разглеждат се резонансни явления във веригите и въпроси на анализа на трифазни вериги. Учебникът включва раздели, които помагат самообучениекомплекс теоретичен материал. Всички раздели са придружени с въпроси, упражнения и задачи. Повечето от тях имат отговори и решения. Учебникът е предназначен за студенти от висши технически образователни институции, предимно в областта на електротехниката и енергетиката.
Вторият том очертава методите за анализ на преходни процеси в електрически вериги, специално вниманиепосветен на числения им анализ. Разглеждат се методи за синтез и диагностика на електрически вериги, анализ на четиритерминални мрежи, както и стационарни и преходни процеси в електрически вериги с разпределени параметри. Анализират се елементите на нелинейните електрически вериги и се дава изчислението на нелинейни електрически и магнитни вериги. Дадени са основите на теорията на трептенията и методите за изчисляване на преходни процеси в нелинейни електрически вериги. Учебникът включва раздели, които улесняват самостоятелното изучаване на сложен теоретичен материал. Всички раздели са придружени с въпроси, упражнения и задачи. Повечето от тях имат отговори и решения. Учебникът е предназначен за студенти от висши технически учебни заведения, предимно по електротехника и електроенергетика.
Третият том съдържа уравненията електромагнитно полеи гранични условия на интерфейси между среди с различни свойства, както и уравнения електростатично поле, електрически и магнитни полета на постоянен ток и променливо електромагнитно поле. Представени са методи за изчисляване на електрически капацитет и индуктивност, съвременни методи за числен анализ на електромагнитното поле. Учебникът включва раздели, които улесняват самостоятелното изучаване на сложен теоретичен материал. Всички раздели са придружени с въпроси, упражнения и задачи. Повечето от тях имат отговори и решения. Учебникът е предназначен за студенти от висши технически учебни заведения, предимно по електротехника и електроенергетика.
Предговор
Курсът “Теоретични основи на електротехниката” у нас се развива през целия ХХ век. в условия интензивно развитиепромишленост, както и широкомащабно производство, преобразуване, предаване и разширяване на приложенията на енергията на електромагнитното поле. В Ленинград е създадена и разработена от действителни членове на Академията на науките на СССР В. Ф. Миткевич и проф. П. Л. След Великия Отечествена войнате създават и през 1948 г. издават уникален учебник специално за курса TOE, който става водещ в СССР. Този учебник беше преведен и публикуван в много страни и изигра решаваща роля в създаването на техните собствени училища за TOE. През 1966 г. развитието на курса TOE е отразено в нов учебник, създаден от L. R. Neiman и неговия ученик K. S. Demirchyan. Този учебник по курса TOE е публикуван 20 години след последното, трето издание.
Първоначалната програма за работа по подготовката на четвъртото издание трябваше да бъде променена след събитията от 1991 г. и последвалата качествена промяна в икономическите и организационни основи за мотивиране на обучението на научни и инженерни кадри в Русия. През последните 20 години, технически средствакомпютри и тяхната наличност. Ролята се увеличи значително информационни технологиив учебния процес и професионални дейности. Новият учебник също трябваше да въведе корекции, свързани с намаляване на часовете за пряка комуникация между ученици и учители и увеличаване на дела на самостоятелно усвоения курс. В тази връзка учебникът е допълнен с раздели за осигуряване на самостоятелното му развитие. Н. В. Коровкин и В. Л. Чечурин разработиха и включиха в учебника нови раздели, въпроси, методически указания, проблемна книга и примери за решаване на най-типичните проблеми.
Стогодишният опит в преподаването на курса по TOE в СССР и Русия показва, че първоначалната ориентация на курса върху предимството на разбирането на характеристиките на електромагнитните процеси в конкретното устройство, което се разглежда, над формалните изчислителни методи става все по-важно. Развитието на възможностите на компютрите и техния софтуер в момента и в бъдеще е такова, че изучаването на изчислителните методи за тяхното овладяване и развитие престава да бъде приоритет. На преден план излиза необходимостта от разбиране на същността на изследваните явления и методологичните основи на стандартните софтуерни средства за оценка на достоверността на получените числени и графични данни и тяхното съответствие с реалните характеристики на изчисленото устройство или явление. Една от най-важните задачи на предложения учебник е да създаде у читателя способността и навика да се вниква в същността на физическите явления, протичащи в изучаваната система или устройство.
Трябва да се отбележи специалната роля на един от авторите на този учебник, изключителен електроинженер, академик на Академията на науките на СССР Л. Р. Нейман, в развитието на предмета и курса „Теоретични основи на електротехниката“ не само в СССР, но и в много страни, където този предмет се появи, благодарение на неговите трудове и учебници. Моите студенти В. Л. Чечурин и Н. В. Коровкин получиха почетната и трудна задача да бъдат достойни за продължаване на традициите, заложени в курса по ТОЕ от неговите основатели - ръководителите на катедрата по ТОЕ на Ленинградския политехнически институт, академици на Академията на СССР. Науките Владимир Федорович Миткевич, Леонид Робертович Нейман и професор Павел Лазаревич Калантаров.
Авторите считат за свой дълг, на първо място, да благодарят на професор И.Ф Политехнически университетПрофесор В. Н. Боронин - за организацията на работата по създаването на учебника, ръководител на катедрата по ТОЕ в Московския енергиен институт, член-кореспондент на РАН П. А. Бутирин и професор В. Г. Миронов, който оказа помощ при издаването на учебника.
Авторите са благодарни на доцент Е. Е. Селина и старши учител Т. И. Королева за съдействието им при разработването на въпроси, упражнения и задачи. Много полезна беше помощта на аспирантите А. С. Адалев, Ю. М. Балагули, Т. Г. Миневич, М. В. Ейдемилер, които подготвиха решения на предложените проблеми, които им помогнаха при завършването на техните дисертации. Авторите са благодарни на кандидата технически науки A. N. Modulina и инженер V. A. Kuzmina за безценната им помощ при подготовката на ръкописа за публикуване, както и доцент R. P. Kiyatkin и всички служители на катедрата по TOE на Санкт Петербургския държавен политехнически университет, които направиха полезни коментари при обсъждането на нови раздели на учебника на въз основа на използваните в тази публикация методически разработкиотдели.
Завършването и дизайнът на издаването на този учебник бяха значително улеснени от финансовата помощ на Руската фондация за фундаментални изследвания.
Въведение
Теоретичната електротехника в Русия и СССР се развива въз основа на признаването на материалността на електромагнитното поле и важността на разбирането на модела на потока на разглеждания физически процесиза тяхното практическо използване и описание под формата на математически модели. Развитието на тази школа през двадесети век се отличава с развитието на постиженията в областите, главно, на физиката на електромагнитните явления и приложната математика. Характерно за този период за учените в Русия и СССР трябва да се счита практическата неделимост на изследванията на физическите явления, разработването на модели на тези явления и решаването на приложни задачи, свързани с изчисляването на изследваните физични величини.
Първите трудове в областта на електричеството в Русия принадлежат на гениалния руски учен академик М.В. М. В. Ломоносов, създал много забележителни произведения в различни области на науката, посв голям бройработи върху изучаването на електричеството. В своите теоретични изследвания той излага твърдения, които значително изпреварват неговата епоха и поставят проблеми с изключителна дълбочина. Така, по негово предложение, през 1755 г. Академията на науките предлага като конкурсна тема за наградата задачата „да се намери истинската причина за електрическата сила и да се изготви нейната точна теория“.
Съвременник на М. В. Ломоносов е руският академик Ф. Епинус. Той има приоритет в откриването на термоелектричните явления и явлението електростатична индукция. Особено внимание заслужава докладът, който той направи през 1758 г. в Академията на науките на тема „Реч за връзката между електрическата сила и магнетизма“.
Понастоящем ние добре знаем, че съществува неразривна връзка между електрическите и магнитните явления и тази позиция е в основата на съвременната доктрина за електромагнитните явления. Но научната мисъл стигна до такова убеждение само в резултат на дълго натрупване на експериментални факти и дълго време електрическите явления и магнитните явления се считаха за независими, нямащи връзка помежду си. Първата подробна научна работа за магнитни и електрически явления, собственост на Гилбърт, е публикувана през 1600 г. В тази работа Гилбърт обаче стига до неправилното заключение, че електрическите и магнитните явления нямат връзка помежду си.
Сходството между механичното взаимодействие на електрически заредените тела и механичното взаимодействие на полюсите на магнитите естествено доведе до опит за обяснение на тези явления по един и същи начин. Възникна идеята за положителни и отрицателни магнитни маси, разпределени в краищата на магнит и причиняващи магнитно взаимодействие. Подобно предположение обаче, както сега знаем, не дава отговор физическа природамагнитни явления. Възниква исторически по аналогия с идеята за положително и отрицателно електричество, съответстващо на физическата същност на електрическите явления. Според съвременните концепции електрическият заряд на всяко тяло се формира от набор от заряди, разположени в непрекъснато движениеположително или отрицателно заредени елементарни частици - протони, електрони и др.
Количествените зависимости, характеризиращи механичните взаимодействия на електрически заредени тела и механичните взаимодействия на магнитните маси на полюсите на магнита, са публикувани за първи път през 1785 г. от Кулон. Но Кулон вече обърна внимание на значителната разлика между магнитните маси и електрическите заряди.
Разликата следва от следните прости експерименти. Лесно успяваме да разделим положителните и отрицателните електрически заряди един от друг, но никога не сме успели да проведем експеримент при никакви условия, в резултат на който положителните и отрицателните магнитни маси да бъдат отделени една от друга. В тази връзка Кулон предполага, че отделни малки елементи от обема на магнита, когато са намагнетизирани, се превръщат в малки магнити и че само в рамките на такива обемни елементи положителните магнитни маси се изместват в една посока, а отрицателните - в обратната посока.
Въпреки това, ако положителните и отрицателните магнитни маси имаха независимо съществуване вътре в елементарните магнити, тогава все още можеше да се надяваме в някакъв експеримент, в който ще се извърши пряко въздействие върху тези елементарни магнити, за да се отдели отрицателната маса от положителната, просто като чрез въздействие върху молекула с общ електрически заряд, равно на нула, успяваме да го разделим на отрицателно и положително заредени частици – т. нар. йони. Но дори и в елементарни процеси никога не се откриват отделно съществуващи положителни и отрицателни магнитни маси.
Откриването на истинската природа на магнитните явления датира от началото на предишния век. Този период е белязан от редица забележителни открития, които установяват най-тясната връзка между електрическите явления и магнитните явления.
През 1820 г. Ерстед провежда експерименти, в които открива механичното въздействие на електрическия ток върху магнитна стрелка.
През 1820 г. Ампер показа, че соленоид с ток е подобен в действието си на магнит и изрази идеята, че за постоянен магнитДействителната причина за възникването на магнитни въздействия са и електрическите токове, които се затварят по определени елементарни вериги вътре в тялото на магнита. Тези идеи намериха конкретен израз в модерни идеи, според който магнитното поле на постоянен магнит се причинява от елементарни електрически токове, съществуващи в магнитното вещество и еквивалентни магнитни моментиелементарни частици, които образуват материята. По-специално, тези елементарни токове са резултат от въртенето на електроните около техните оси, както и въртенето на електроните в орбитите в атомите.
Така стигаме до извода, че магнитните маси всъщност не съществуват.
Всички изследвания, споменати по-горе, установяват най-важното положение, че движението на електрически заредени частици и тела винаги е придружено от магнитни явления. Това вече показа, че магнитните явления не представляват, както смята Хилберт, нещо независимо, което по никакъв начин не е свързано с електрическите явления. През 1831 г. Фарадей съобщава за откриването на явлението електромагнитна индукция. Той откри възникването на електрически ток във верига, движеща се спрямо магнит или спрямо друга верига с ток. По този начин беше показано, че електрически явлениямогат да възникнат като следствие от процеси, свързани с областта на магнитните явления.
През 1833 г. руският академик Е. Х. Ленц за първи път формулира изключително важна позиция, в която се установяват общността и обратимостта на явленията, открити от Ерстед и Фарадей. Тази разпоредба съдържаше основата на важния принцип на обратимостта на електрическите машини. Е. Х. Ленц установява правило за определяне на посоката на индуцирания ток, изразяващо основния принцип на електродинамиката - принципа на електромагнитната инерция.
Във връзка с всички тези открития е необходимо специално да се отбележи основната идея, която Фарадей неизменно ръководи в своите изследвания и която е развита в трудовете на академик В. Ф. Миткевич - идеята за физическата реалност на протичащия процес в пространството между електрически заредени тела и между вериги с електрически токове. Според тези идеи взаимодействието на заредените тела, както и взаимодействието на вериги с токове, се осъществява чрез заобикалящото ги електромагнитно поле, което е специален вид материя.
Заслугата за създаването на теорията за електромагнитното поле принадлежи на Максуел, който я очерта в класическия труд „Трактат за електричеството и магнетизма“, публикуван през 1873 г. Този трактат съдържа представяне в математическа форма и допълнително задълбочаване и разширяване на основните теории на Фарадей физически идеи.
Експерименталното потвърждение и развитие на теорията на Максуел за електромагнитното поле е извършено от Херц (1886–1889) в неговите забележителни експерименти върху производството и разпространението на електромагнитни вълни, в трудовете на П. Н. Лебедев (1895) за генерирането и разпространението на електромагнитни вълни. вълни с много къса дължина, в неговите класически експерименти (1900–1910), в които експериментално е доказано налягането на светлината, в изобретяването на радиото от А. С. Попов (1895) и в неговото прилагане на радиокомуникации, както и във всички по-нататъшно развитие на практическата и теоретична радиотехника.
Всички тези открития доведоха до признаването на дълбока връзка между електрическите явления и магнитните явления. В общия набор от теоретични проблеми, свързани с областта на електромагнитните явления, все повече се развива теорията на електрическите и магнитните вериги. Теорията на електрическите вериги се основава на законите, установени от Ом (1827), Джаул (1841), Ленц (1842) и Кирхоф (1847). Много местни и чуждестранни учени дадоха голям принос за последващото развитие на тази теория.
Понастоящем, поради изключителната сложност на електроенергийните системи, радиотехниката и електроизмервателното оборудване, системите за автоматично наблюдение и управление, високоскоростните електронни компютри и информационните технологии, съществува необходимост от създаване на обобщени методи за анализ, при които цели комплекси от елементи на електрическата верига, които са част от тях сложни системии изпълняващи определени функции се разглеждат с помощта на техните обобщени параметри. Такива комплекси от елементи на веригата са например устройства, които генерират, предават или преобразуват електромагнитна енергия в електрически системи, генератори, усилватели и преобразуватели на сигнали в кабелни комуникационни системи, радио и телевизионни предавания, електрически измерванияи автоматичен контрол и мониторинг, захранващи блокове, изпълняващи логически операции в електронен компютри, дискретни цифрови преобразуватели и др.
Тези отделни комплекси включват линейни елементи на веригата, чиито параметри не зависят от тока, като резистори, индуктивни намотки, кондензатори, както и нелинейни елементи на верига с параметри, зависещи от ток или напрежение, като вакуумни тръби, транзистори, индуктивни намотки с феромагнитни сърцевини. Тези елементи на веригата са свързани помежду си по различни начини и образуват доста сложни електрически вериги в рамките на такива комплекси. Самите комплекси от своя страна са свързани помежду си по един или друг начин, образувайки сложни системи.
Обобщените методи за анализ на сложни системи позволяват да се изследва взаимодействието на тези отделни комплекси, които са част от системата. Отправната точка за конструирането на такива обобщени методи са същите основни физични закони на електрическите вериги - законите на Ом и Кирхоф, които се използват и за изчисляване на относително прости електрически вериги.
Получава абсолютно същото по-нататъшно развитиетеория на електромагнитното поле във връзка с развитието на наземните и космическите радиокомуникации и радиоастрономията, както и все по-широкото използване на електрически и магнитни полета и електромагнитно излъчване в нови електротехнологични и електрофизични инсталации.
Всичко това винаги е поставяло и особено сега поставя изисквания към организацията на висшето електротехническо образование на високо научно ниво. В това отношение исторически е имало голяма стойностсъздаване на първите научни дисциплини за гимназия, който очерта теоретичните проблеми на електротехниката. През 1904 г. професор В. Ф. Миткевич започва да преподава в Санкт Петербургския политехнически институт създадения от него курс „Теория на електрическите и магнитни явления“, а след това курса „Теория на променливите токове“. През 1905 г. професор К. А. Круг започва да преподава своя курс „Теория на променливите токове“ в Московското висше техническо училище, а след това и курса „Основи на електротехниката“.
Впоследствие тези теоретични дисциплини се развиха в съответствие с новите физически идеи, новите теоретични и експериментални методи за изследване на електромагнитните явления и изключително бързото развитие на техническите приложения на тези явления и формираха дисциплина, която сега носи името „Теоретични основи на електротехниката“.
Курсът “Теоретични основи на електротехниката” се състои от четири части. Първо, сравнително кратка част, наречена „Основни понятия и закони на теорията на електромагнитното поле и теорията на електрическите и магнитните вериги“, съдържа обобщение на понятия и закони от областта на електромагнитните явления въз основа на информация, получена в хода на физиката, и развитие формулировки и определения на основните понятия и закони на теорията на електрическите и магнитните вериги, отнасящи се до всички раздели на тази теория. Тази част трябва да се разглежда като свързваща курса на физиката с курса на теоретичните основи на електротехниката и осигуряваща физическо разбиране на процесите, протичащи в електрическите и магнитните вериги и в електромагнитните полета. Това е от голямо значение за правилното математическо формулиране на задачи, решавани с методите, представени в следващите части на курса. Усвояването на материала в тази част е важно поради факта, че софтуерът на съвременните и модерни компютри е в състояние да реализира числени изчисления за широк спектър от математически модели. За да се избегнат погрешни тълкувания на резултатите от изчисленията, представени под формата на числени и графични данни, специалистите се нуждаят от дълбоко разбиране на физическата същност на изследваното явление.
Втората, най-голяма част от курса се нарича „Теория на линейните електрически вериги”. Очертава свойствата на линейните електрически вериги и методите за изчисляване на процесите в такива вериги. По принцип тази част обсъжда методите за анализ на вериги, т.е. определяне на процесите в дадени вериги, но също така се обръща внимание на синтеза и диагностиката на вериги, т.е. въпроси относно изграждането на електрически вериги с предварително определени свойства и методи за експериментално определяне на параметрите на реални устройства. Линейни вериги са тези, чиито параметри на всички елементи не зависят от тока и напрежението. За тях се прилага важен принцип, наречен принцип на суперпозицията. Съгласно принципа на суперпозицията ефектите, причинени в определена физическа среда от съвместното действие на няколко еднородни причини, са сумата от ефектите, причинени в същата физическа среда от всяка от тези причини поотделно. Използването на този принцип позволява да се разширят резултатите, получени за прости случаи, към по-сложни случаи. Обратно, прилагането на този принцип ви позволява да разделите сложен проблем на няколко по-прости. Ще използваме широко принципа на суперпозицията при изучаване на линейни електрически вериги, както и при изследване на електромагнитни полета в линейни среди, чиито параметри не зависят от интензивността на процеса.
Третата част се нарича „Теория на нелинейните електрически и магнитни вериги“. Очертава свойствата на нелинейните електрически и магнитни вериги и методите за изчисляване на протичащите в тях процеси. Параметрите на такива вериги зависят от тока, напрежението или магнитния поток и това води до значително усложнение математически анализпроцеси в тези вериги. В същото време тези въпроси са от голямо значение поради широкото използване на схемни елементи с нелинейни характеристики в съвременните устройства.
Последната, четвърта, част се нарича „Теория на електромагнитното поле“. Много електрически проблеми не могат да бъдат напълно разгледани с помощта на теорията на веригата и могат да бъдат решени само с методите на теорията на електромагнитното поле. На първо място, за да се изчислят параметрите на електрическите и магнитните вериги, е необходимо да се знаят електрическите и магнитните полета, свързани с тези вериги. Това е съвсем естествено, тъй като параметрите на електрическите и магнитните вериги всъщност се отразяват сами по себе си интегрална формаконфигурацията на електрическите и магнитните полета, свързани с въпросните вериги, и физични свойствасреда, в която съществуват тези полета. Редица много важни въпроси могат да бъдат решени само чрез методи, разработени само в теорията на полето. Такива проблеми включват, например, излъчването на електромагнитни вълни от антена и тяхното разпространение в пространството. Наличието на основните закони, формулирани в първата част на курса, позволява да се започне разглеждането на теорията на електромагнитното поле с общи уравнения, характеризиращи това поле като цяло и показват, че случаите, в които се открива само електрическо или само магнитно поле, представляват специални случаи, когато условията на наблюдение са такива, че в определена ограничена област от пространството се открива само едната страна на електромагнитния процес. . Това ясно подчертава идеята за единството на електрическите и магнитните явления.
Въведено в учебника голям бройнови учебни материали под формата на въпроси, инструкции и примери за решаване на най-типичните задачи, както и сборник със задачи. Тези нови раздели ще помогнат за компенсиране на щетите, причинени на преките взаимодействия студент-преподавател поради намалените часове в класната стая. Те могат да бъдат полезни за по-съзнателно и ефективно овладяване на онези раздели от курса, които трябва да се изучават самостоятелно.
Въпросите, упражненията и задачите са групирани така, че да обхващат няколко глави от теоретичния курс. Например, група от нови учебни материали следва първата част на курса (физически основи на електротехниката). Следващата група от въпроси, упражнения и задачи обединява втория раздел от курса - основните понятия от теорията на електрическите и магнитните вериги. По този начин, когато изучавате курса, става възможно използването на тези учебни материали, затвърдяване на придобитите теоретични знания.
Сложността на предложените въпроси и упражнения е различна; Най-трудните упражнения са разделени на групи задачи.
Подборът на въпроси, упражнения и задачи е извършен не само от съображения за усвояване на теоретичната част от курса, но и за по-задълбочено разбиране и изучаване на най-сложните идеи и методи на теоретичната електротехника. Някои от предложените въпроси и проблеми могат да бъдат трудни за студентите, изучаващи курса, но ще бъдат полезни не само за тях, но и за студенти и инженери.
Буквите (О) и (П) в скоби в разделите „Въпроси, упражнения, задачи към глави...” означават, че в края на тома има отговор или решение на съответния въпрос, упражнение или задача.
Теоретични основи на електротехниката: В 3 тома Учебник за ВУЗ. Том 3. - 4-то изд. / К.С. Демирчян, Л.Р. Нейман, Н.В. Коровкин, В.Л. Чечурин. - Санкт Петербург: Питър, 2003. - 377 с.: ил.
Третият том съдържа уравненията електромагнитно полеи гранични условия на интерфейси между среди с различни свойства, както и уравнения електростатично поле, електрически и магнитни полета DC и AC електромагнитно поле. Представени са методи за изчисляване на електрически капацитет и индуктивност, съвременни методи за числен анализ на електромагнитното поле.
Учебникът включва раздели, които улесняват самостоятелното изучаване на сложен теоретичен материал. Всички раздели са придружени с въпроси, упражнения и задачи. Повечето от тях имат отговори и решения.
Учебникът е предназначен за студенти от висши технически учебни заведения, предимно по електротехника и електроенергетика.
За структурата на учебника
добре " Теоретични основи на електротехниката“ включва четири части. Първият, сравнително кратък, наречен „Основни понятия и закони и теории“, съдържа обобщения на понятия и закони от областта на електромагнитните явления и развитие на формулировки и определения на основните понятия и закони на теорията електрически и магнитни вериги. Тази част, свързваща курсове по физика и теоретични основи на електротехниката, същевременно формира у читателя правилни физически представи за процесите, протичащи в електрически и магнитни веригии в електромагнитни полета. Също така помага за по-доброто разбиране на математическите формулировки и методите за решаване на проблеми, представени в следващите части на курса.
Втората и най-голяма част от курса, наречена “, съдържа последователно представяне на тази теория, придружено от значителен брой примери. Ето основните свойства линейни електрически веригии различни подходи за изчисляване на стационарни и преходни процеси в такива вериги. Основното внимание се обръща на методите за анализ, които позволяват да се изчислят характеристиките на електромагнитните процеси в електрическите вериги, чиято структура и параметри са известни. В същото време се разглеждат и основните подходи към проблемите на синтеза и диагностиката на схеми, чиято актуалност нараства в момента. Прилагането на методите от тези раздели на учебника ви позволява да създавате електрически вериги с предварително зададени свойства, както и да определяте параметри или да диагностицирате състоянието на реални устройства.
Третата част от курса се нарича " Теория на нелинейните електрически и магнитни вериги" Очертава свойствата нелинейни електрически и магнитни веригии методи за изчисляване на протичащите в тях процеси. Параметрите на нелинейните вериги зависят от тока, напрежението или магнитния поток, което води до значително усложняване на математическите модели на нелинейните елементи и методите за анализ на процесите в нелинейни вериги. В същото време тези въпроси са от голямо значение поради широкото използване на схемни елементи с нелинейни характеристики в съвременните устройства.
Последната, четвърта, част е „”. Много електрически проблеми не могат да бъдат напълно разрешени с помощта на теория на веригатаи трябва да се разреши с помощта на методи теория на електромагнитното поле. На първо място, тези методи са необходими за изчисляване на най-важните електромагнитни параметри на електрически устройства, като индуктивност, капацитет, съпротивление, което обаче не изчерпва обхвата на тяхното приложение. Няма полза съвременни методи теория на електромагнитното полеНевъзможно е да се разгледат въпросите за излъчването и разпространението в космоса на електромагнитни вълни, загубите в мощни енергийни устройства, създаването и използването на устройства с висока напрегнатост на електрическо или магнитно поле и др.
Наличие на първа част „Основни понятия и закони” в учебника електромагнитна теорияполета и теории електрически и магнитни вериги“, дава възможност да започнем да разглеждаме теорията електромагнитно полеот общи уравнения, което ни позволява да разгледаме подробно подходите за решаване на теоретични проблеми електромагнитно полеи примери за техните решения в ограничения обхват на учебника.
В учебника е възприета непрекъсната номерация на главите. Първият том на учебника включва част 1 „Основни понятия и закони теория на електромагнитното полеи теории електрически и магнитни вериги" (глави 1-3) и началото на част 2 " Теория на линейните електрически вериги"(глави 3-8), във втори том - краят на част 2 " Теория на линейните електрически вериги" (глави 9-18), както и част 3 " Теория на нелинейните електрически вериги"(глави 19-22), в трети том - част 4 " Теория на електромагнитното поле“ (глави 23-30). Четвъртият том съдържа въпроси, упражнения и задачи за всички части на курса, както и набор от изчислителни задачи за целия курс с методически указания за тяхното изпълнение. Съдържа и отговори на въпроси, решения на упражнения и задачи. Изтеглете Теоретични основи на електротехниката: В 3 тома Учебник за ВУЗ. Том 3. - 4-то изд. / К.С. Демирчян, Л.Р. Нейман, Н.В. Коровкин, В.Л. Чечурин. - Санкт Петербург: Питър, 2003
ЧАСТ 4. Теория на електромагнитното поле
Глава 23 Уравнения на електромагнитното поле
23.1. Електромагнитно полеи неговите уравнения в интегрална форма
23.2. Закон за пълен ток в диференциална форма - първо уравнение на Максуел
23.3. Законът за електромагнитната индукция в диференциална форма - второто уравнение на Максуел
23.4. Теорема на Гаус и постулат на Максуел в диференциална форма
23.5. Изразяване в диференциална форма на принципите на непрекъснатост на магнитния поток и непрекъснатост на електрическия ток
23.6. Теорема на Остроградски. Теорема на Стокс
23.7. Пълна система от уравнения електромагнитно поле
23.8. Гранични условия на границата на две среди с различни електрически и магнитни свойства
23.9. Електростатично полеи областта на постоянните токове като специални случаи електромагнитно поле
Глава 24 Електростатично поле
24.1. Характер без дразнене електростатично поле. Градиент на електрически потенциал
24.2. Намаляване на потенциала и напрегнатостта на полето на големи разстояния от система от заредени тела
24.3. Определяне на потенциал от дадено разпределение на заряда
24.4. Уравнения на Поасон и Лаплас
24.5. Гранични условия на повърхността на проводниците
24.6. Гранични условия на границата на два диелектрика
24.7. Основната задача на електростатиката
24.8. Плоскопаралелно поле
24.9. Приложение на функции на сложна променлива
24.10. Поле от самотен кръгъл проводник
24.11. Поле от две равнини, събиращи се под ъгъл
24.12. Поле на двупроводна далекопроводна линия
24.13. Поле от успоредни разместени цилиндри
24.14. Поле на ръба на кондензатор с паралелни пластини
24.15. Графичен методпострояване на картина на плоскопаралелно поле
24.16. Графичен метод за изграждане на картина на полето на телата на въртене
24.17. Графичен метод за построяване на полева картина за нееднородна изолационна среда
24.18. Външно диелектрично тяло електростатично поле
24.19. Диелектрична топка във външно еднородно поле
24.20. Общ методизчисление електрическо полев разнородна среда. Метод на интегралните уравнения
24.21. Проводящо тяло във външния електростатично поле. Електростатично екраниране
24.22. Метална топка във външно еднородно поле
24.23. Метод на огледално изображение
24.24. Приложение на метода за разделяне на променливите за решаване на проблемите на електростатиката
24.25. Числено изчисление електростатично полерешетъчен метод
24.26. Вариационен подход към изчислението електрическо полев разнородна среда. Метод на крайните елементи
Глава 25 Изчисляване на електрически капацитет
Капацитет на двупроводна преносна линия
25.3. Потенциални коефициенти в система от успоредни много дълги проводници
25.4. Капацитет на двупроводна линия, като се вземе предвид влиянието на земята
25.5. Капацитет на трифазен електропровод
25.6. Метод на средния потенциал за изчисляване на потенциални коефициенти и капацитет в проводникова система
25.7. Изчисляване на капацитет от модела на полето
Въпроси, упражнения, задачи към 23, 24 и 25 глава
23.1. Уравнения електромагнитно полев диференциална форма
23.2. Система от уравнения електромагнитно поле
24.1. потенциал електростатично поле
24.3. Плоскопаралелен електростатично поле
24.5. Електростатично полекръгли проводници
24.6. Рисуване електростатично поле
24.8. Метод на огледално изображение
25.1. Капацитет между кръгли цилиндри
25.2. Потенциални коефициенти, коефициенти на електростатична индукция и частични капацитети в система от тела
25.3. Капацитет на преносна линия
Глава 26 Електрическо поле на постоянен ток
26.1. Уравнения електромагнитно полепостоянни токове
26.2. Електрическо поле в диелектрик около проводници, протичащи с постоянен ток
26.3. Електрическо полеи полето на вектора на плътността на тока в проводяща среда
26.4. Гранични условия на границата на две проводящи среди
26.5. Аналогия електрическо полев проводяща среда с електростатично поле
26.6. Ток на утечка на кабела и съпротивление на изолацията на кабела
26.7. Съпротивление на земята
Глава 27 Магнитно поле на постоянен ток
27.1. Вихров характер магнитно полетечения Скаларен потенциал магнитно полев зоната извън теченията
27.2. Векторен потенциал магнитно полетечения
27.3 Метод на вихрова редукция магнитно поледо иротационен
27.4. Изразяване на магнитен поток и енергия магнитно полечрез векторен потенциал
27.5. Обща задача за изчисление магнитно полепостоянни токове
27.6. Плоскопаралелно поле
27.7. Приложение на функции на сложна променлива
27.8. Поле на линейни проводници. Принципът на съответствие на равнинния паралел
27.9. Прав проводник, по който протича ток във външно равномерно поле
27.10. Поле от проводници с ограничено напречно сечение свободна форма
27.11. Кръгло телено поле
27.12. Поле на двупроводна далекопроводна линия
27.13. Гранични условия на границата на две среди с различна магнитна проницаемост
27.14. Токово поле в близост до плоски повърхности на феромагнитни тела. Метод на огледално изображение
27.15. Графичен метод за построяване на картина на поле
27.16. Пространствена задача. Кръгло контурно поле чрез дренаж
27.17. Изразяване на скаларния потенциал чрез телесния ъгъл, под който се вижда контурът на тока
27.18. Магнитно полеконтури с произволна форма на голямо разстояние от контура
27.19. Тяло отвън магнитно поле. Аналогия с електростатичния проблем
27.20. Сфера и елипсоид на въртене при външна хомогенност магнитно поле
27.21. Магнитно полев разнородна среда. Приложение на метода на интегралните уравнения
27.22. Коефициенти на размагнитване
27.23. Магнитно екраниране
27.24. Изчисляване магнитно полев нееднородна среда по метода на крайните разлики
Глава 28 Изчисляване на индуктивности
28.1. Общи изразиза взаимна и самоиндукция
28.2. Взаимна индуктивност на две кръгови вериги
28.3. Индуктивност на кръговия контур
28.4. Метод на раздела
28.5. Индуктивност на вериги, съставени от прави сегменти
28.6. Индуктивност на правоъгълна рамка
28.7. Взаимна индуктивност между две двупроводни линии
28.8. Индуктивност на двупроводна линия
28.9. Индуктивност на трифазна линия
Въпроси, упражнения, задачи към 26, 27 и 28 глава
26.1. Електрическо поле
27.1. Скаларен потенциал магнитно поле
27.2. Векторен потенциал магнитно поле
27.4. Метод на огледално изображение
28.2. Метод на раздела
Глава 29 Променливо електромагнитно поле в диелектрик
Скорост на разпространение електромагнитна вълна
29.2. Пойнтинг вектор
29.3. Поток на електромагнитна енергия
29.4. Излъчване на електромагнитни вълни от антена. Експерименти на Г. Херц. Произведения на П. Н. Лебедев. Изобретяването на радиото от А. С. Попов
29.5. Електродинамични векторни и скаларни потенциали електромагнитно поле
29.6. Електрически дипол с променливи заряди
29.7. Електромагнитно полена разстояния от дипола, малки в сравнение с дължината на вълната
29.8. Електромагнитно полена разстояния от дипола, значително надвишаващи дължината на вълната
29.9. Мощност и радиационна устойчивост на дипола и антената
29.10. Предаване на електромагнитна енергия по линейни проводници
29.11. Предаване на електромагнитна енергия през вътрешната кухина на метални тръби
Глава 30 Променливо електромагнитно поле в проводяща среда
30.2. Дължина на вълната и затихване на вълната
30.3. Феноменът на повърхностния ефект
30.4. Активно и вътрешно индуктивно съпротивление на проводниците
30.5. Телно съпротивление с рязко проявление на повърхностния ефект
30.6. Повърхностен ефект в масивни проводници, изработени от феромагнитен материал
30.7. Върху комплексни магнитни и диелектрични константи
30.8. Неравномерно разпределение на променливия магнитен поток в плосък лист
30.9. Неравномерно разпределение на тока в цилиндричен кръгъл проводник
30.10. Активно и вътрешно индуктивно съпротивление на цилиндрични проводници с кръгло напречно сечение
30.11. Ефект на близост. Повърхностно закаляване по индукционен метод
30.12. Електромагнитно екраниране
30.13. Експериментално изследванеи моделиране електрическии магнитни полета
30.14. Относно критериите за разграничаване на задачите от теорията на електрическите и магнитните вериги от задачите в теорията електромагнитно поле
Въпроси, упражнения, задачи към 29 и 30 глава
29.1. Плоска електромагнитна вълна в диелектрик
29.2. Пойнтинг вектор
електромагнитно поле
30.1. Плоска електромагнитна вълна в проводяща среда
Отговори на въпроси, решения на упражнения и задачи
23.1. Уравнения електромагнитно полев диференциална форма
23.2. Система от уравнения електромагнитно поле
23.3. Гранични условия на границите между среди с различни свойства
24.1. потенциал електростатично поле
24.2. Уравнения на Лаплас и Поасон
24.3. Плоскопаралелен електростатично поле
24.4. Метод на комплексния потенциал
24.5. Електростатично полекръгли проводници
24.6. Рисуване електростатично поле
24.7. Метод на интегралните уравнения
24.8. Метод на огледално изображение
24.9. Метод за разделяне на променливи
24.10. Мрежа и методи на крайните елементи
25.1. Капацитет между кръгли цилиндри
25.2. Потенциални коефициенти, коефициенти на електростатична индукция и частични капацитети в система от тела
25.3. Капацитет на преносна линия
25.4. Метод на средния потенциал
26.1. Електрическо полепостоянни токове в диелектрик и в проводяща среда
27.1. Скаларен потенциал магнитно поле
27.2. Векторен потенциал магнитно поле
27.3. Комплексен магнитен потенциал
27.4. Метод на огледално изображение
28.1. Индуктивност на вериги, бобини и проводници
28.2. Метод на раздела
28.3. Индуктивност на двупроводна линия
28.4. Индуктивност на трифазна линия
29.1. Плоска електромагнитна вълна в диелектрик
29.2. Пойнтинг вектор
29.3. Вихрови и потенциални компоненти електромагнитно поле
29.4. Предаване на електромагнитна енергия по линейни проводници
30.1. Плоска електромагнитна вълна в проводяща среда
30.2. Активно и индуктивно съпротивление на проводниците
30.3. Неравномерно разпределение на променлив магнитен поток и електрически ток
30.4. Ефект на близост. Електромагнитно екраниране
Азбучен указател
Азбучен указател
вихрови течения, 242
напречна магнитна вълна, 234
сферична, 224
електрически, 234
напречно, 234
електромагнитни, 234
отразено, 205
падане, 205
пречупен, 205
електромагнитно плоско в диелектрик, 201
в проводяща среда, 238
обратна страна, 204
прав, 204
вълноводи, 230
еквивалент на дълбочина на проникване, 261
проникване на вълни, 241
градиент на електрически потенциал, 34
гранични условия, 28
V магнитно поле, 151
върху повърхността на проводниците, 41
раздел от две проводящи среди, 127
раздел на диелектриците, 41
електрически дипол, 35
с променливи такси, 221
електромагнитна дължина на вълната в диелектрик, 208
в проводяща среда, 241
критичен, 233
Капацитет на двупроводна преносна линия, 84
като се вземе предвид влиянието на земята, 92
капацитет между кръгли цилиндри, 84
трифазен далекопровод, 93
частично, 90
взаимно, 90
собствен, 90
основен проблем на електростатиката, 43
индукционно закаляване, 261
Законът на Био-Саваре, 139
пълен ток, 13
в диференциална форма, 15
електромагнитна индукция, 13
в диференциална форма, 18
вторичен магнитен заряд, 164
електрически, 67
магнитен манекен, 140
насипна плътност, 140
повърхностна плътност, 140
радиация електромагнитни вълниантена, 210-211
взаимна индуктивност, 172
два кръгли контура, 175
между две двупроводни линии, 181
двупроводна линия, 182
контури от прави сегменти, 179
кръгъл контур, 176
правоъгълна рамка, 180
собствен, 173
трифазен проводник 182
живопис магнитно поле, 154
електростатичен, 59
коефициенти на затихване на вълновода, 233
потенциал, 87
в система с дълъг проводник, 91
взаимно, 88
собствен, 88
размагнитване, 167
вълноводно разпространение, 232
вълноводни фази, 233
електростатична индукция, 87
взаимно, 89
собствен, 89
критерии за разграничаване на проблемите на теорията на веригата и теорията на полето, 268
линии с равен потенциал, 33
връзка на магнитен поток с векторен магнитен потенциал, 141
метод за графично изграждане на картина на поле, 59
за разнородни среди, 61
магнитен, 153
тела на въртене, 60
електростатичен, 59
огледални изображенияв магнитно поле, 153
V електростатично поле, 72
интегрални уравнения в магнитно поле, 164
V електростатично поле, 65
крайни елементи, 79
моделиране на електрически и магнитни полета, 263
привеждане на вихровото магнитно поле до безвъртежно, 138
разделяне на променливи, 75
решетки в магнитно поле, 168
V електростатично поле, 78
среден потенциал, 96
секционен метод за изчисляване на индуктивности, 177
електростатична аналогия, 129
моделиране на електрически и магнитни полета, 263
мощност на излъчване, 224
оператор, 21
Хамилтън, 21
Лаплас, 40
Експериментите на Херц, 211
ел. ос, жици, 55 бр
пренос на енергия по линейни проводници, 226
по вътрешната кухина на метални тръби, 229
повърхности с еднакъв магнитен потенциал, 134
електрически, 33
Вектор на Пойнтинг, 206
магнитно полев разнородна среда, 164
близо до феромагнитни маси, 152
водовъртеж, 134
двупроводна далекопроводна линия 150
контур на голямо разстояние от него, 161
кръгова верига с ток, 157
линейни проводници, 145
плоскопаралелен, 143
постоянни токове, 134
проводници с крайно напречно сечение с произволна форма, 148
тоководещи проводници във външно магнитно поле, 147
кръгли проводници, 149
потенциал, 34
соленоид, 20
стационарно поле, 125
електрически постоянен ток, 125
в диелектрик, 125
в проводяща среда, 126
електромагнитни, 11
в диелектрик, 201
електростатичен, 32
две равнини, събиращи се под ъгъл, 51
двупроводна далекопроводна линия, 52
успоредни разместени цилиндри, 55
плоскопаралелен, 44
кръгли проводници, 49
на ръба на паралелен пластинчат кондензатор, 57
Постулатът на Максуел, 14
векторен магнитен потенциал, 136
електромагнитно поле, 217
сложни линейни проводници с токове, 146
магнитно поле, 145
електростатично поле, 49
скаларен магнитен, 134
електромагнитно поле, 217
електрически, 32
линейно разпределение на заряда, 38
обемно разпределение на заряда, 38
разпределение на повърхностния заряд, 38
точкови такси, 38
електродинамичен вектор, 216
скалар, 216
поток от електромагнитна енергия, 208
принцип на непрекъснатост на магнитния поток, 22
електрически ток, 23
принцип на плоскопаралелно съответствие електрически и магнитни полета, 147
комплексна диелектрична пропускливост, 251
магнитен, 250
разпределение на магнитния поток в плосък лист, 251
ток в кръгъл проводник, 254
изчисляване на индуктивност, 171
електрически капацитет, 84
според снимката на полето 100
връзка между векторен магнитен потенциал и магнитен поток, 141
с енергия магнитно поле, 142
фазова скорост на вълната във вълновода, 234
скорост на разпространение на електромагнитна вълна, 204
съпротивление на диелектрична вълна, 205
заземяване, 131
радиация, 225
кабелна изолация, 130
активни проводници, 242
вътрешна индуктивност, 242
кръгло сечение, 259
с различни повърхностни ефекти, 246
компонент на напрежението магнитно полебезвъзвратно, 138
водовъртеж, 138
Теорема на Гаус, 19
Стоукс, 25
ток на утечка на кабела, 130
преместване на проводници, 95
уравнение на д'Аламбер, 218
Коши-Римана, 48
Лаплас, 40
Максуел, втори, 18
Поасон, 40
електромагнитно поле, 14, 25, 27
вълнови уравнения, 218
поток функция в магнитно поле, 143
V електростатично поле, 45
диелектричен цилиндър във външно равномерно поле, 68
честота, критичен вълновод, 233
диелектрична топка във външната страна електрическо поле, 62
метал във външния електрическо поле, 71
магнитно екраниране, 168
електромагнитно, 262
електростатичен, 70
елипсоид във външни хомогенни магнитно поле, 162
ефект на близост, 261
повърхностен, 242
в масивни жици, 248
Явлението електростатична индукция, 69 Изтегляне Теоретични основи на електротехниката: В 3 тома Учебник за ВУЗ. Том 3. - 4-то изд. / К.С. Демирчян, Л.Р. Нейман, Н.В. Коровкин, В.Л. Чечурин. - Санкт Петербург: Питър, 2003
ПредговорВъведение
част първа. ОСНОВНИ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНИ НА ТЕОРИЯТА НА ЕЛЕКТРОМАГНИТНОТО ПОЛЕ И ТЕОРИЯТА НА ЕЛЕКТРИЧЕСКИТЕ И МАГНИТНИТЕ ВЕРИГИ
Глава първа. Обобщение на понятията и законите на електромагнитното поле
1-1. генерал физическа основапроблеми на теорията на електромагнитните полета и теорията на електрическите и магнитните вериги
1-2. Елементарни частици, имащи електрически заряд, и електромагнитното поле като специални видове материя
1-3. Връзка между електрически и магнитни явления. Електрическото и магнитното поле като две страни на едно електромагнитно поле
1-4. Връзка между заряда на частиците и телата и тяхното електрическо поле. Теорема на Гаус
1-5. Поляризация на диелектрици. Електрическо отклонение. Постулатът на Максуел
1-6. Електрически токове на проводимост, пренос и изместване
1-7. Принципът на непрекъснатост на електрическия ток
1-8. Електрическо напрежение. Разлика електрически потенциали. Електродвижеща сила
1-9. Магнитен поток. Принцип на непрекъснатост на магнитния поток
1-10. Закон за електромагнитната индукция
1-11. Поточна връзка. E.m.f. самоиндукция и взаимна индукция. Принцип на електромагнитната инерция
1-12. Потенциални и вихрови електрически полета
1-13. Връзка между магнитно поле и електрически ток
1-14. Намагнитване на материята и напрегнатост на магнитното поле
1-15. Общ актуален закон
1-16. Основни уравнения на електромагнитното поле
Глава втора. Енергийни и механични прояви на електрически и магнитни полета
2-1. Енергия на система от заредени тела. Разпределение на енергия в електрическо поле
2-2. Сили, действащи върху заредени тела
2-3. Енергия на система от вериги с електрически ток. Разпределение на енергията в магнитно поле
2-4. Електромагнитна сила
Глава трета. Основни понятия и закони на теорията на електрическите и магнитните вериги
3-1. Електрически и магнитни вериги
3-2. Елементи на електрически вериги. Активни и пасивни части на електрически вериги
3-3. Физически явленияв електрически вериги. Схеми с разпределени параметри
3-4. Научни абстракции, приети в теорията на електрическите вериги, тяхното практическо значение и граници на приложимост. Групирани вериги
3-5. Параметри на електрически вериги. Линейни и нелинейни електрически и магнитни вериги
3-6. Връзки между напрежение и ток в основните елементи на електрическата верига
3-7. Условни положителни посоки на тока и e. д.с. в елементите на веригата и напрежението на техните клеми
3-8. Източници e. д.с. и текущи източници
3-9. Електрически схеми. Елементи на електрическата схема
3-10. Закони на електрическите вериги. Диференциални уравнения, описващи процеси във вериги с групирани параметри
3-11. Закони и параметри на магнитните вериги
3-12. Анализът и синтезът са две основни задачи на теорията на електрическите вериги
част втора. ТЕОРИЯ НА ЛИНЕЙНИТЕ ЕЛЕКТРИЧЕСКИ ВЕРИГИ
Глава четвърта. Основни свойства и еквивалентни параметри на електрически вериги със синусоидални токове
4-1. Синусоидален e. d.s., напрежения и токове. Източници на синусоидални e. д.с. и течения
4-2. Ефективни и средни стойности на периодични e. d.s., напрежения и токове
4-3. Изображение на синусоидална e. d.s., напрежения и токове, използващи въртящи се вектори. Векторни диаграми
4-4. Стабилен синусоидален ток във верига с последователно свързване на секции r, L и C
4-5. Стабилен синусоидален ток във верига с паралелно свързване на секции g, L и C
4-6. Активна, реактивна и привидна мощност
4-7. Моментни колебания на мощността и енергията във верига със синусоидален ток
4-8. Еквивалентни параметри на сложна верига за променлив ток, разглеждана като цяло като двуполюсна мрежа
4-9. Двуизводни еквивалентни схеми при дадена честота
4-10. Влияние на различни фактори върху параметрите на еквивалентната схема
Глава пета. Методи за изчисляване на електрически вериги с постоянни синусоидални и постоянни токове
5-1. Комплексен метод
5-2. Комплексно съпротивление и проводимост
5-3. Изразяване на законите на Ом и Кирхоф в комплексна форма
5-4. Изчисляване на мощността с помощта на комплексно напрежение и ток
5-5. Изчисление за последователно свързване на секции на веригата
5-6. Изчисление за паралелно свързване на секции на веригата
5-7. Изчисление за смесено свързване на верижни секции
5-8. За изчисляване на сложни електрически вериги
5-9. Изчисление на верига, базирано на преобразуване на връзка триъгълник в еквивалентна връзка звезда
5-10. Преобразуване на няколко паралелно свързани клона с енергийни източници. д.с. в един еквивалентен клон
5-11. Метод на контурен ток
5-12. Метод на възловото напрежение
5-13. Принципът на суперпозицията и методът за изчисляване на веригата, базиран на него
5-14. Принципът на реципрочност и базираният на него метод за изчисляване на веригата
5-15. Метод на еквивалентен генератор
5-16. Изчисляване на вериги при наличие на взаимна индукция
5-17. Трансформатори с линейни характеристики. Идеален трансформатор
5-18. Вериги, свързани чрез електрическо поле
5-19. Матричен запис на уравнения при изчисляване на електрически вериги
5-20. Решаване на уравнения на верига, записани в матрична форма
5-21. Баланс на мощността в сложна верига
5-22. Изчисляване на сложни вериги с постоянен ток
Глава шеста. Резонансни явления и честотни характеристики
6-1. Концепцията за резонансни и честотни характеристики в електрически вериги
6-2. Резонанс в случай на последователно свързване на секции r, L, C
6-3. Честотни характеристики на верига с последователно свързване на секции r, L, C
6-4. Резонанс с паралелно свързване на секции g, L, C
6-5. Честотни характеристики на верига с паралелно свързване на секции g, L, C
6-6. Честотни характеристики на вериги, съдържащи само реактивни елементи
6-7. Честотни характеристики на вериги в общия случай
6-8. Резонанс в индуктивно свързани вериги
6-9. Практическо значение на явлението резонанс в електрическите вериги
Глава седма. Изчисляване на трифазни вериги
7-1. Многофазни вериги и системи и тяхната класификация
7-2. Изчисляване на трифазна верига в общия случай на асиметрия. д.с. и асиметрия на веригата
7-3. Получаване на въртящо се магнитно поле
7-4. Разлагане на асиметрични трифазни системи на симетрични компоненти
7-5. Относно приложението на метода на симетричните компоненти за изчисляване на трифазни вериги
Глава осма. Изчисляване на електрически вериги за несинусоидално периодично излъчване. d.s., напрежения и токове
8-1. Метод за изчисляване на моментни стойности на постоянни напрежения и токове в линейни електрически вериги под действието на периодични несинусоидални електрически вълни. д.с.
8-2. Зависимост на формата на кривата на тока от характера на веригата при несинусоидално напрежение
8-3. Ефективни стойности на периодични несинусоидални токове, напрежения и e. д.с.
8-4. Активна мощност при периодични несинусоидални токове и напрежения
8-5. Характеристики на поведението на висшите хармоници в трифазни вериги
8-6. За състава на висшите хармоници при наличие на симетрия във формата на кривите на тока или напрежението
8-7. Представяне на реда на Фурие в сложна форма
8-8. Вибрационни удари
8-9. Модулирани трептения
Глава девета. Изчисляване на преходни процеси в електрически вериги с групирани параметри по класическия метод
9-1. За преходни процеси в линейни електрически вериги
9-2. Общ пътизчисляване на преходни процеси в линейни електрически вериги
9-3. Определяне на интеграционни константи от начални условия
9-4. Преходни процеси във верига с последователно свързани секции r и L
9-5. Преходни процеси във верига с последователно свързани секции r и C
9-6. Преходни процеси във верига с последователно свързани секции r, L и C
9-7. Разреждане на кондензатора към верига r, L
9-8. Включване на верига r, L, C при постоянно напрежение
9-9. Включване на веригата r, L, C за синусоидално напрежение
9-10. Преходни процеси при моментни промени в параметрите на секциите на веригата
9-11. Изчисляване на преходни процеси в сложна верига
9-12. Изчисляване на преходни процеси в сложни вериги с помощта на непрекъснати компютри
Глава десета. Изчисляване на преходни процеси в схеми с групирани параметри по операторен метод
10-1. Операторно представяне на функции, техните производни и интеграли
10-2. Примери за функционални изображения
10-3. Законите на Кирхоф и Ом в операторна форма
10-4. Изчисляване на преходни процеси в електрически вериги по операторен метод
10-5. Преход от изображения към оригинала. Теорема за разлагане
10-6. Свойства на корените на характеристичното уравнение
Глава единадесета. Спектрално представяне на непериодични функции - интегрално преобразуване на Фурие. Изчисляване на преходни процеси чрез метода на честотната характеристика
11-1. Представяне на непериодични функции на времето с помощта на интеграла на Фурие
11-2. Честотни характеристики
11-3. Получаване на честотни характеристики на дадена времева функция
11-4. Анализ на преходни процеси с помощта на честотни характеристики
11-5. Връзка между преобразуването на Фурие и преобразуването на Лаплас. Понятие за комплексна честота
Глава дванадесета. Изчисляване на електрически вериги под въздействието на импулсно електричество. д.с. и д. д.с. свободна форма
12-1. Концепцията за импулсна енергия. д.с. и импулсни системи
12-2. Преходни и импулсни характеристики на електрическа верига и изчисляване на веригата под въздействието на импулсна енергия. д.с.
12-3. Изчисляване на веригата под влияние на e. д.с. произволна форма - интеграл на Дюамел
12-4. За случайни процеси в електрически вериги
Глава тринадесета. Анализ общи свойствачетириполюсници
13-1. Различни видовечетириполюсни уравнения
13-2. Еквивалентни схеми на мрежа с четири извода
13-3. Експериментално определяне на четириполюсни параметри
13-4. Връзки на четириполюсници и матричен запис на четириполюсни уравнения
13-5. Предавателни функции на четириполюсници
13-6. Диференциращи и интегриращи вериги
13-7. обратна връзка
13-8. Активен четириполюсник
13-9. Кръгла векторна диаграма на четириполюсник
Глава четиринадесета. Верижни диаграми. Електрически филтри. Структурни диаграми
14-1. Характерни параметри на четирипортова мрежа
14-2. Предавателни функции на съгласувани верижни вериги
14-3. Електрически филтри
14-4. Електрически нискочестотни филтри тип k
14-5. Електрически нискочестотни филтри тип m
14-6. Метод на честотно преобразуване. Електрически високочестотни филтри. Лентови електрически филтри
14-7. Структурни диаграми
14-8. По въпроса за стабилността на електрическите вериги
Глава петнадесета. Синтез на електрически вериги
15-1. Проблемът за синтезиране на електрически вериги
15-2. Свойства на входните функции на пасивни електрически вериги
15-3. Представяне на входните функции като прости дроби
15-4. Реализация на двутерминални входни функции с реални и въображаеми коренизнаменател, използвайки разширяването на тези функции в прости дроби
15-5. Изпълнение на входни функции на двутерминална мрежа, имаща само въображаеми корички на знаменателя, използвайки представянето на тези функции под формата на непрекъснати дроби
15-6. Синтез на входната функция на двуизводна мрежа в общия случай. Проверка на липсата на нули и полюси в дясната полуравнина
15-7. Синтез на входната функция на двуизводна мрежа в общия случай. Проверка на условието за положителност на функцията Re >0 при Re (р) = b>0
15-8. Синтез на входната функция на двуизводна мрежа в общия случай. Реализация на зададени функции с реални, въображаеми и комплексни корени
15-9. Относно синтеза на предавателни функции на четириполюсна мрежа
Глава шестнадесета. Електрически вериги с разпределени параметри в установено състояние
16-1. Електрически вериги с разпределени параметри
16-2. Линейни уравнения с разпределени параметри
16-3. Решаване на уравненията на хомогенна линия в установен синусоидален режим
16-4. При моделиране на хомогенна линия с верижна верига
16-5. Бягащи вълни
16-6. Характеристики на хомогенна линия. Условия за неизкривена линия
16-7. Хомогенна линия при различни режимиработа
16-8. Линии без загуба
Глава седемнадесета. Електрически вериги с разпределени параметри при преходни процеси
17-1. Преходни процеси във вериги с разпределени параметри
17-2. Решаване на уравненията на хомогенна неизкривяваща линия по време на преходен процес по класическия метод
17-3. Решаване на уравненията на хомогенна недеформираща линия по време на преходен процес с помощта на операторния метод
17-4. Вълни в линия без изкривяване
17-5. За произхода и природата на вълните в линиите
17-6. Пречупване и отражение на вълни на кръстовището на две еднородни линии
17-7. Отражение на вълни от края на линията
17-8. Процесът на обръщане на хомогенна линия
17-9. Преминаване на вълни при наличие на реактивно съпротивление на кръстовището на хомогенни линии
17-10. Преминаване на вълни при наличие на активно съпротивление на кръстовището на хомогенни линии
Предметен индекс
Съдържание
] Учебник за електроенергетиката, електротехниката и радиотехническите специалности на висшите учебни заведения. Автори: Л.Р. Нойман, К.С. Демирчян.
(Ленинград: Издателство "Енергия", 1967 г.)
Сканиране: AAW, обработка, Djv формат: pohorsky, 2009 г
- КРАТКО СЪДЪРЖАНИЕ:
Предговор (5).
Въведение (7).
Част първа. ОСНОВНИ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНИ НА ТЕОРИЯТА НА ЕЛЕКТРОМАГНИТНОТО ПОЛЕ И ТЕОРИЯТА НА ЕЛЕКТРИЧЕСКИТЕ И МАГНИТНИТЕ ВЕРИГИ
Глава първа. Обобщение на понятията и законите на електромагнитното поле (17).
Глава втора. Енергийни и механични прояви на електрически и магнитни полета (91).
Глава трета. Основни понятия и закони от теорията на електрическите и магнитните вериги (113).
Втора част. ТЕОРИЯ НА ЛИНЕЙНИТЕ ЕЛЕКТРИЧЕСКИ ВЕРИГИ
Глава четвърта. Основни свойства и еквивалентни параметри на електрически вериги със синусоидални токове (155).
Глава пета. Методи за изчисляване на електрически вериги с установени синусоидални и постоянни токове (186).
Глава шеста. Резонансни явления и честотни характеристики (241).
Глава седма. Изчисляване на трифазни вериги (264).
Глава осма. Изчисляване на електрически вериги за несинусоидални периодични ЕДС, напрежения и токове (282).
Глава девета. Изчисляване на преходни процеси в електрически вериги с групирани параметри по класическия метод (303).
Глава десета. Изчисляване на преходни процеси в схеми с групирани параметри по операторен метод (345).
Глава единадесета. Спектрално представяне на непериодични функции - интегрално преобразуване на Фурие. Изчисляване на преходни процеси по метода на честотната характеристика (365).
Глава дванадесета. Изчисляване на електрически вериги под въздействието на импулсни ЕДС. и e.m.f. свободна форма (377).
Глава тринадесета. Анализ на общите свойства на четириполюсниците (388).
Глава четиринадесета. Верижни диаграми. Електрически филтри. Блокови схеми (417).
Глава петнадесета. Синтез на електрически вериги (440).
Глава шестнадесета. Електрически вериги с разпределени параметри в стационарно състояние (470).
Глава седемнадесета. Електрически вериги с разпределени параметри при преходни процеси (489).
Предметен индекс (513).
Съдържание (517).
Книгата е предназначена за студенти от висши учебни заведения и факултети по електротехника, енергетика и радиотехника, които изучават тази дисциплина задочно и на работното място.
Съдържанието на книгата съответства на програмата на Министерството на висшето и средното образование специално образованиеСССР в едноименната дисциплина. Работата е разделена на четири части: част 1 - „Основни понятия и закони на теорията на електромагнитното поле и теорията на електрическите и магнитните вериги“, част II - „Теория на линейните електрически вериги“, част III - „Теория на нелинейни електрически и магнитни вериги” и Част IV – „Теория на електромагнитното поле”. Части I и II образуват първи том, части III и IV - втори том на книгата.