Математика | ||||
Нейман Л. Р., Демирчян К. С. Теоретические основы электротехники: Б 2-х т. Учебник для вузов. Том 2. — 3-е изд., перераб. и доп. — Л.: Эисргоиздат. Ленингр. отд-ние, 1981. — 416 с., ил. В пер.: 1 р. 10 к. Рассмотрены элементы электрических целей, их характеристики И napj-иетры, расчет нелинейных электрических и магнитных цепей при постоянном токе, нелинейные электрические и м<ннитные цепи при периодических процессах, элементы теории колебаний и методы расчетов переходных процессов в нелинейных электрических цепях, а также уравнения электромагнитного поля в целом, электростатическое поле, расчет электрической емкости, электрическое и магнитное поле постоянных токов, расчет индукшвностей, переменное электромагнитное поле в диэлектрике и проводящей среде Второе издание выпущено в 1975 г Настоящее издание переработано и обновлено с учетом новейших достижений в электротехнике Книга предназначена в качестве учебника для студентов технических вузов и может быть полезна инженерам-энергетикам и электротехникам | ||||
Оглавление ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ ТЕОРИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И МАГНИТНЫХ ЦЕПЕЙ Глаза пеачая. Элементы нелинейных электрических цепей, их характеристики и параметры ............................ 5 1-1. Особые свойства нелинейных электрических цепей...... — 1-2. Элементы электрической цепи с нелинейными сопротивлениями, их параметры н характеристики................ 7 1-3. Симметричные и несимметричные характеристики элементов с нелинейными сопротивлениями................ 10 1-4. Инерционные и безынерционные элементы с нелинейным сопротивлением ............................. 17 1-5. Характеристики элементов с нелинейным сопротивлением, позволяющие осуществить стабилизацию тока или напряжения.............................. 18 1-6. Полупроводниковые диоды как нелинейные элементы электрической цепи.......................... 20 1-7. Управляемые нелинейные элементы. Ионный прибор с управляющим электродом....................... 28 1-8. Управляемые нелинейные элементы. Трехэлектродная электронная лампа.......................... 29 1-9. Трехэлектродная электронная лампа как элемент электрической цепи............................ 31 1-10. Управляемые нелинейные элементы. Полупроводниковые триоды............................... 32 1-11. Полупроводниковый триод как элемент электрической цепи 35 1-12. Нелинейные свойства ферромагнитных материалов...... 40 1-13. Нелинейные характеристики и параметры катушки с сердечником из ферромагнитного материала............. 46 1-14. Конденсаторы с нелинейной характеристикой......... 49 1-15. Источники э. д. с. н источники тока с нелинейными характеристиками ............................. 54 Глава вторая. Расчет нелинейных электрических и магнитных цепей при постоянном токе............................... 55 2-1. О расчете нелинейных электрических цепей при постоянном токе................................ — 2-2. Последовательное, параллельное и смешанное соединения участков электрической цепи, содержащих нелинейные элементы и не содержащих источников э. д. с........... 57 2-3. Последовательное, параллельное и смешанное соединения участков электрической цепи, содержащих нелинейные элементы И ИСТОЧНИКИ Э. Д. С..................... 60 2-4. Расчет сложной электрической цепи с одним нелинейным элементом ............................... 61: 2-5. Расчет сложной электрической цепи с двумя нелинейными элементами .............................. 66 2-6. Расчет сложной электрической цепи с тремя нелинейными элементами ............................ 67 2-7, Расчет сложной электрической цепи постоянного тока численными методами.......................... 70 2-8. Составление системы нелинейных уравнений электрической цепи постоянного тока при условии обеспечения единственности решения............................ 74 2-9. Аналитическое исследование особых свойств нелинейных электрических цепей постоянного тока при малых отклонениях от заданного режима....................... 79 2-10. Законы и параметры магнитных цепей............. 83 2-11. Расчет магнитной цепи с последовательным соединением участков ................................. 87 2-!2. Расчет разветвленных магнитных цепей............ 8Э 2-13. О расчете постоянных магнитов................. 91 2-14. О расчете магнитных цепей с постоянными магнитами .... 93 Глава третья. Нелинейные электрические и магнитные цепи при периодических процессах............................... 95 3-1. Особенности периодических процессов в электрических цепях с инерционными нелинейными элементами........ — 3-2. Процессы в цени с индуктивным инерционным элекаромеха- ническим элементом ....................... 97 3-3. Особенности периодических процессов в цепях с безынерционными нелинейными элементами. Метод эквивалентных синусоид................................ 100 3-4. Формы кривых тока, магнитного потока и э. д. с. в катушке с ферромагнитным сердечником................ - 102 3-5. Потери в сердечниках из ферромагнитного материала .... 103 3-6. Эквивалентные синусоиды и зависимость между потокосцепле- ыиеы и током........................... 105 3-7. Уравнение, векторная диаграмма и эквивалентная схема катушки с ферромагнитным сердечником............. 106 3-8. Комплексное магнитное сопротивление магнитной цепи ... ]08 3-9. Уравнения, векторная диаграмма и эквивалентная схема тра ic- форматора с ферромагнитным сердечником.......... 109 3-10. Графический мегод расчета, основанный па введении эквивалентных синусоид......................... 112 3-11. Явление феррорезопанса при последовательном соединении ка- т\шки с ферромагнитным сердечником и конденсатора .... 113 3-12, Явление феррорезонанса при параллельном соединении катушки с ферромагнитным сердечником и конденсатора .... 115 3-13. Ферромагнитные стабилизаторы напряжения ......... 118 3-14. Управляемые индуктивные элементы нелинейной цепи. Ферромагнитный усилитель мощности................. 120 3-15. Метод гармонического баланса для расчета периодических процессов в нелинейных цепях................. 122 3-1G. Выделение высших гармоник в нелинейных цепях с целью преобразования частоты..................... 125 3-17. Умножение частоты с помощью ферромагнитных элементов, основанное на выделении гармоник нулевой последовательности ................................ 123 3-18. Расчет процессов в цепи методом сопряжения интервалов при кусочно-линейной аппроксимации характеристик нелинейных элементов .......................... 127 3-19. О расчете нелинейных цепей с вентилями. Выпрямление переменного тока........................... 128 3-20. Регулирование выпрямителей и преобразование постоянного тока в переменный с помощью управляемых вентилей .... 1"2 3-21. Конденсаторы с нелинейными характеристиками в цепи переменного тока........................... 136 3-22. О коэффициенте мощности при питании нелинейной цепи от источника синусоидального напряжения............ 139 Глава четвертая. Элементы теории колебаний и методы расчета переходных процессов в нелинейных электрических цепях............ 140 4-1. Особенности колебательных процессов в нелинейных электрических цепях........................... -— 4-2. Устойчивость режима в цепи с индуктивностью и нелинейным сопротивлением, питаемой от источника постоянного напряжения ............................. —' 4-3. Устойчивость режима в цепи с емкостью и нелинейным сопротивлением, питаемой от источника постоянного напряжения 142 4-4. О выборе эквивалентной схемы для рассмотрения вопроса об устойчивости.......................... 144 4-5. Общие соображения об ^устойчивости режима в сложных нелинейных электрических цепях, питаемых от источников постоянного напряжения...................... 146 4-6. Возбуждение автоколебаний в нелинейной системе с обратной связью. Ламповый генератор.................. 150 4-7. Релаксационные колебания................... 156 4-8. Методы расчета переходных процессов в нелинейных электрических цепях........................... 158 4 9. Метод графического интегрирования для расчета переходного процесса в нелинейной цепи................... 160 4-10. Аналитический метод расчета переходных процессов, основанный на приближенном аналитическом выражении характеристики нелинейного элемента ................. 1С4 4-11. Метод последовательных интервалов для расчета переходных процессов в нелинейной цепи.................. 168 4-12. Метод расчета переходных процессов в нелинейной цепи, основанный на условной линеаризации уравнения цепи .... 170 4-13. Изображение переходных процессов на фазовой плоскости 173 4-14. Метод изоклин для построения фазовых траекторий и расчета переходных процессов...................... 177 4-15. Метод медленно меняющихся амплитуд — метод Ban-дер-Поля ................................ 183 4-16. Частотные свойства нелинейных цепей............. 187 4-17. Значение нелинейных электрических цепей в современной технике ................................ 389 ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ Глава пятая. Уравнения электромагнитного поля.............. 190 5-1. Электромагнитное поле и его уравнения в интегральной форме — 5-2. Закон полного тока в дифференциальной форме — первое уравнение Максвелла....................... 195 5-3. Закон электромагнитной индукции в дифференциальной форме — второе уравнение Максвелла............. 197 5-4. Теорема Гаусса и постулат Максвелла в дифференциальной форме............................... 193 5-5. Выражение в дифференциальной форме принципов непрерывности магнитного потока и непрерывности электрического тока................................ 202 5-6. Теорема Остроградского. Теорема Стокса........... 203 5-7. Полная система уравнений электромагнитного поля..... 205 5-8. Электростатическое поле и поле постоянных токов как частные случаи электромагнитного поля.............. 209 шестая. Электростатическое поле................... 210 6-1. Безвихревой характер электростатического поля. Градиент электрического потенциала.................... __ 6-2. Убывание потенциала и напряженности поля на больших расстояниях от системы заряженных тел............ 213 0-3. Определение потенциала по заданному распределению зарядов ................................. 216 6-4. Уравнения Пуассона и Лапласа ................ 2!3 G г>. Граничные условия на поверхности проводников....... 219 6-6. Граничные условия па поверхности раздела двух диэлектриков ................................. 223 6-7. Основная задача электростатики................ 223 6-S. Плоскопараллельное поле.................... 224 6 9. Применение функций комплексного переменного....... 227 6 10. Поле уединенного провода круглого сечения ......... 22Э 6-И. Поле двух плоскостей, сходящихся под углом........ 231 6-12. Поле двухпроводной линии передачи.............. 232 6-13. Поле параллельных несооспых цилиндров........... 239 6-14. Поле у края плоского конденсатора.............. 238 6-13. Графический метод построения картины плоскопараллелыюго поля................................ 240 6-16. Графический метод построения картины по!я тел вращения 241 6-17. Графический метод построения картины поля для неоднородной изолирующей среды..................... 242 6-13. Тело из Диэлектрика во внешнем электростатическом поле — 6-19 Диэлектрический шар во внешнем однородном поле..... 243 6-20 Проводящее тело во внешнем электростатическом поле. Электростатическое экранирование .................. 24G 6-21. Металлический шар во внешнем однородном поле...... 248 6-22. Метод зеркальных изображений................. 249 Глава седьмая. Расчет электрической емкости................ 231 7-1. Емкость между круглыми цилиндрами. Емкость двухпроводной линии передачи ...................... 7-2. Потенциальные коэффициенты, коэффициенты элгктростатиче- 9i4 скип индукции и частичные емкости в системе тел...... ^^ 7-3. Потенциальные коэффициенты в системе параллельных весьма длинных проводов.................... • • • %° 1Л. Емкость двухпроводной линии с учетом влияния земли . . • ^oLI ТСС J. - 901 7-5 емкость трехфазной линии передачи.............. л 7-6 Метод средних потенциалов для расчета потенциальны ч коэф- Ofil фициентов и емкостей в сисшме проводов........... f)f-ft 7-7. Вычисление емкости по картине поля............. Глава восьмач. Электрическое поле постоянных токов........... 269 8-1. Уравнения электромагнитного поля постоянных токов .... — 8-2. Электрическое поле в диэлектрике, окружающем проводчики с постоянными токами...................... 270 8-3. Электрическое поле и поле вектора плотности тока в прово- дящей среде 8-4. Граничные условия на поверхности раздела двух проводящих сред 271 272 8-5. Аналогия электрического поля в проводящей среде с электростатическим полем........................ 274 8-6. Ток утечки в кабеле и сопротивление изоляции кабеля . . . 275 8-7. Сопротивление заземления.................... 276 Глава девятая. Магнитное поле постоянных токов............. 279 9-1. Вихревой характер магнитного поля токов. Скалярный потенциал магнитного поля в области вне токов .......... — 9 2. Векторный потенциал магнитного поля токов......... 282 9 3, Выражение магнитного потока через векторный потенциал 285 9-4. Общая задача расчета магнитного поля постоянных ть-адв — 9 5. Плоскопараллельное поле.................... 286 9-6. Применение функций комплексного переменного....... 288 9-7. Поле линейных проводов. Принцип соответствия плоско-параллельных электрических и магнитных полей....... 289 9-8. Прямолинейный провод с током во внешнем однородном поле 291 9-9. Поле проводов, имеющих конечное сечение произвольной формы............................... 292 9-10. Поле проводов круглого сечения................ 293 9-11. Поле двухпроводной линии передачи.............. 294 9-12. Граничные условия на поверхности раздела двух сред с различными магнитными проницаемостями............. 296 9-13. Поле токов вблизи плоских поверхностей ферромагнитных тел. Метод зеркальных изображений.............. 297 9-14. Графический метод построения картины поля......... 299 9-15. Пространственная задача. Поле кругового контура с током 303 9-16. Выражение скалярного потенциала через телесный угол, под которым виден контур тока ................ 305 9-17. Магнитное поле контура произвольной формы на большом расстоянии от контура...................... 306 9-18. Тело во внешнем магнитном поле. Аналогия с электростатической задачей.......................... 307 9-19. Шар и эллипсоид вращения во внешнем однородном поле 308 9-20. Коэффициенты размагничивания................ 309 9-21. Магнитное экранирование.................... 310 Глаза для/пая. Расчет индуктивностей.................... 311 10-1. Общие выражения для взаимной и собственной ирдуктив- ностей ............................... _ 10-2. Взаимная индуктивность двух круговых контуров...... 316 10-3. Индуктивность кругового контура............... 317 10-4. Метод участков.......................... 319 10-5. Индуктивности контуров, составленных из прямолинейных отрезков.............................. 320 10-6, Индуктивность прямоугольной рамки ............. 322 10-7. Взаимная индуктивность между двумя двухпроводными ли- ниями............................... 323 10-8. Индуктивность двухпроводной линии.............. — 10-9. Индуктивность трехфазной линии................ 324 Глава оОиннадцатая. Переменное электромагнитное поле в диэлектрике 326 11-1. Плоская электромагнитная волна в диэлектрике. Скорость распространения электромагнитной волны .......... — 11-2. Вектор Пойнтинга........................ 332 11-3. Поток электромагнитной энергии............... С35 11-4. Излучение электромагнитных волн антенной. Опыты Г. Герца. Работы П. Н. Лебедева. Изобретение радио А. С. Поповым ......................... 338 11-5. Электродинамические векторный и скалярный потенциалы электромагнитного поля .................... 343 11-6. Электрический диполь с переменными зарядами....... 348 И-7. Электромагнитное поле на расстояниях от диполя, малых по сравнению с длиной волны................. 351 11-8. Электромагнитное поле на расстояниях от диполя, значительно превышающих длину волны.............. 352 11-9. Мощность и сопротивление излучения диполя и антенны . . — 11-10. Передача электромагнитной энергии вдоль проводов линии 355 11-11. Передача электромагнитной энергии по внутренней полости металлических труб....................... 357 11-12. Волноводы............................ 359 Глава двенадцатая. Переменное электромагнитное поле в проводящей среде 367 12-1. Плоская электромагнитная волна в проводящей среде ... — 12-2. Длина волны и затухание волны............... 370 12-3. Явление поверхностного эффекта ............... 371 12-4. Активное и внутреннее индуктивное сопротивления проводов ............................... 37J 12 5. Сопротивление провода при резком проявлении поверх-постного эффекта........................ ^' 12-6. Поверхностный эффект в массивных проводах из ферро- Q7Q магнитного материала ...................... °' 12-7. О комплексных магнитной и диэлектрической проница- емостях.......................,...... ^ 12-8. Неравномерное распределение переменного магнитного потока в плоском листе...................... 382 12 9. Неравномерное распределение тока в цилиндрическом проводе круглого сечения ..................... 385 12 10. Активное и внутреннее индуктивное сопротивления цилиндрических проводов круглого сечения ............. 391 12-11. Эффект близости. Поверхностная закалка индукционным методом.............................. 393 12 12. Электромагнитное экранирование............... 394 12-13. Экспериментальное исследование и моделирование электрических и магнитных полей................... 395 12 14. О критериях разграничения задач теории электрических и магнитных цепей и задач теории электромагнитного поля 401 Предметный указатель............................. 405 Цена: 150руб. |
||||