Математика | ||||
Теоретические основы электротехники-Л.Р. Нейман 2том Москва 1966 406стр.Курс «Теоретические основы электротехники» предназначен для студентов электротехнических, энергетических и радиотехнических высших учебных заведений и факультетов, изучающих эту дисциплину с отрывом и без отрыва от производства. Содержание курса соответствует программе Министерства высшего и среднего специального образования СССР по одноименной дисциплине. Курс состоит из четырех частей: ч. I •— «Основные понятия и законы теории электромагнитного поля и теории электрических и магнитных цепей», ч. II — «Теория линейных электрических цепей», ч. III — «Теория нелинейных электрических и магнитных цепей» и ч. IV — «Теория электромагнитного поля». Части lull образуют первый том, части III и IV — второй том книги. | ||||
ОГЛАВЛЕНИЕ ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ ТЕОРИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И МАГНИТНЫХ ЦЕПЕЙ Глава первая. Элементы нелинейных электрических цепей, их характеристики и параметры................;.......... 7 1-1. Особые свойства нелинейных электрических цепей...... — 1-2. Элементы электрической цепи с нелинейными сопротивлениями, их параметры и характеристики............. 9 1-3. Симметричные и несимметричные характеристики элементов с нелинейными сопротивлениями............... 11 1-4. Инерционные и безынерционные элементы с нелинейным сопротивлением ......................... 17 1-5. Характеристики элементов с нелинейным сопротивлением, позволяющие осуществить стабилизацию тока или напряжения .............................. 19 1-6. Полупроводниковые диоды как нелинейные элементы электрической цепи......................... 20 1-7. Управляемые нелинейные элементы. Ионный прибор с управляющим электродом...................... 25 1-8. Управляемые нелинейные элементы. Трехэлектродная электронная лампа......................... 26 1-9. Трехэлектродная электронная лампа как элемент электрической цепи........................... 28 1-10. Управляемые нелинейные элементы. Полупроводниковые триоды.............................. 30 1-11. Полупроводниковый триод как'элемент электрической цепи 33 1-12. Нелинейные свойства ферромагнитных материалов...... 36 1-13. Нелинейные характеристики и параметры катушки с сердечником из ферромагнитного материала ............ 43 1-14. Конденсаторы с нелинейной характеристикой........ 46 1-15. Источники э. д. с. и источники тока с нелинейными характе- ристиками............................ °" Глава вторая. Расчет нелинейных электрических и магнитных цепей при постоянном токе ............................. ° 2-1. О расчете нелинейных электрических цепей при постоянном токе............................... ~~~ 2-2. Последовательное, параллельное и смешанное соединения участков электрической цепи, содержащих нелинейные эле-менты и не содержащих источников э. д. с...........• ь 2-3. Последовательное, параллельное и смешанное соединения участков электрической цепи, содержащих нелинейные элементы и источники э. д. с....................... 55 2-4. Расчет сложной электрической цепи с одним нелинейным элементом............................ 59 2-5. Расчет сложной электрической цепи с двумя нелинейными элементами........................... 61 2-6. Расчет сложной электрической цепи с тремя нелинейными элементами........................... 62 2-7. Расчет сложной электрической цепи с четырьмя и более нелинейными элементами. Метод последовательных приближений 65 2-8. Аналитическое исследование особых свойств нелинейных электрических цепей постоянного тока при малых отклонениях от заданного режима.................. 68 2-9. Расчет магнитной цепи с последовательным соединением участков ............................ 72 2-10. Расчет разветвленных магнитных цепей........... 75 2-11. О расчете постоянных магнитов............... 77 2-12. О расчете магнитных цепей с постоянными магнитами .... 79 'лава третья. Нелинейные электрические и магнитные цепи при периодических процессах ............................. 81 3-1. Особенности периодических процессов в электрических цепях с инерционными нелинейными элементами.......... — 3-2. Процессы в цепи с индуктивным инерционным электромеханическим элементом...................... 83 3-3. Особенности периодических процессов в цепях с безынерционными нелинейными элементами. Метод эквивалентных синусоид ............................ 85 3-4. Формы кривых тока, магнитного потока и э. д. с. в катушке с ферромагнитным сердечником................ 87 3-5. Потери в сердечниках из ферромагнитного материала .... 88 3-6. Эквивалентные синусоиды и зависимость между потокосцеп- лением и током ........................ 90 3-7. Уравнение, векторная диаграмма и эквивалентная схема катушки с ферромагнитным сердечником........... 91 3-8. Комплексное магнитное сопротивление магнитной цепи ... 93 3-9. Уравнения, векторная диаграмма и эквивалентная схема трансформатора с ферромагнитным сердечником...... 94 3-10. Графический метод расчета, основанный на введении эквивалентных синусоид..............•......... 97 3-11. Явление феррорезонанса при последовательном соединении катушки с ферромагнитным сердечником и конденсатора ... 98 3-12. Явление феррорезонанса при параллельном соединении катушки с ферромагнитным сердечником и конденсатора 102 3-13. Ферромагнитные стабилизаторы напряжения........ 103 3-14. Управляемые индуктивные элементы нелинейной цепи. Ферромагнитный усилитель мощности............ 105 3-15. Метод гармонического баланса для расчета периодических процессов в нелинейных цепях................ 107 3-16. Выделение высших гармоник в нелинейных цепях с целью преобразования частоты .................... 110 3-17. Умножение частоты с помощью ферромагнитных элементов, основанное на выделении гармоник нулевой последовательности .............................. 111 п пепи метолом сопряжения интервалов при кусочно-линейной аппроксимации характеристик нелинейных элементов....................... 113 3-19. О расчете нелинейных цепей с вентилями. Выпрямление переменного тока.......................... 114 3-20. Регулирование выпрямителей и преобразование постоянного тока в переменный с помощью управляемых вентилей..... 117 3-21. Конденсаторы с нелинейной характеристикой в цепи переменного тока.......................... 122 3-22. О коэффициенте мощности при питании нелинейной цепи от источника синусоидального напряжения........... 124 Глава четвертая. Элементы теории колебаний и методы расчета переходных процессов в нелинейных электрических цепях........... 126 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........................... 127 4-3. Устойчивость режима в цепи с емкостью и нелинейным сопротивлением, питаемой от источника постоянного напряжения 129 4-4. О выборе эквивалентной схемы для рассмотрения вопроса об устойчивости........................ 130 4-5. Общие соображения об устойчивости режима в сложных нелинейных электрических цепях, питаемых от источников постоянного напряжения...................•__ 133 4-6. Возбуждение автоколебаний в нелинейной системе с обратной связью. Ламповый генератор................. 135 4-7. Релаксационные келебания.................. 140 4-8. Методы расчета переходных процессов в нелинейных электрических цепях.......................... 143 4-9. Метод графического интегрирования для расчета переходного процесса в нелинейной цепи................. 144 4-10. Аналитический метод расчета переходных процессов, основанный на приближенном аналитическом выражении характеристики нелинейного элемента ................ 149 4-11. Метод последовательных интервалов для расчета переходных процессов в нелинейной цепи................. 152 4-12. Метод расчета переходных процессов в нелинейной цепи, основанный на условной линеаризации уравнения цепи . . . 154 4-13. Изображение переходных процессов на фазовой плоскости 156 4-14. Метод изоклин для построения фазовых траекторий и расчета переходных процессов..................... 161 4-15. Метод медленно меняющихся амплитуд — метод Ван-дер- Поля.............................. 167 4-16. Частотные свойства нелинейных цепей........... "^ 4-17. Значение нелинейных электрических цепей в современной технике............................. 1'^ ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ Глава пятая. Уравнения электромагнитного поля............. 1'' 5-1. Электромагнитное поле и его уравнения в интегральной форме — 5-2. Закон полного тока в дифференциальной форме — первое уравнение Максвелла..................... 18 5-3. Закон электромагнитной индукции в дифференциальной форме — второе уравнение Максвелла............ 184 5-4. Теорема Гаусса и постулат Максвелла в дифференциальной форме.............................. 185 5-5. Выражение в дифференциальной форме принципов непрерывности магнитного потока и непрерывности электрического тока............................... 189 5-6. Теорема Остроградского. Теорема Стокса........... 190 5-7. Полная система уравнений электромагнитного поля..... 192 5-8. Электростатическое поле и поле постоянных токов как частные случаи электромагнитного поля ............. 196 Глава шестая. Электростатическое поле .................. 198 ; 6-1. Безвихревой характер электростатического поля. Градиент I электрического потенциала .................. — I 6-2. Убывание потенциала и напряженности поля на больших | расстояниях от системы заряженных тел........... 201 | 6-3. Определение потенциала по заданному распределению заря- | дов ............................... 205 | ' 6-4. Уравнения Пуассона и Лапласа............... 207 I 6-5. Граничные условия на поверхности проводников....... 208 | 6-6. Граничные условия на поверхности раздела двух диэлектри- | ков ............................... — | 6-7. Основная задача электростатики................ 212 г 6-8. Плоскопараллельное поле................... 213 6-9. Применение функций комплексного переменного....... 216 6-10. Поле уединенного провода кругового сечения......... 218 6-11. Поле двух плоскостей, сходящихся под углом......... 220 6-12. Поле двухпроводной линии передачи............ 221 6-13. Поле параллельных несоосных цилиндров.......... 225 6-14. Поле у края плоского конденсатора.............. 227 6-15. Графический метод построения картины плоскопараллельного поля . . ............«................ 229 6-16. Графический метод построения картины поля тел вращения 230 6-17. Графический метод построения картины поля в случае неоднородной изолирующей среды.............. 231 6-18. Тело из диэлектрика во внешнем электростатическом поле —f 6-19. Диэлектрический шар во внешнем однородном поле...... 232 6-20. Проводящее тело во внешнем электростатическом поле. Электростатическое экранирование.............. 235 6-21. Металлический шар во внешнем однородном поле..... 237 6-22. Метод зеркальных изображений............... 238 Глава седьмая. Расчет электрической емкости , ............. 240 7-1. Емкость между круговыми цилиндрами. Емкость двухпроводной линии передачи.............,...... _* 7-2. Потенциальные коэффициенты, коэффициенты электростатической индукции и частичные емкости в системе тел..... 243 7-3. Потенциальные коэффициенты в системе параллельных весьма длинных проводов................... 247 7-4. Емкость двухпроводной линии с учетом влияния земли .... 249 7-5. Емкость трехфазной линии передачи............. 250 7-6. Метод средних потенциалов для расчета потенциальных коэффициентов и емкостей в системе проводов......... 253 7-7, Вычисление емкости по картине поля............ 257 Глава восьмая. Электрическое поле постоянных токов ........... 259 Уравнения электромагнитного поля постоянных токов .... — Электрическое поле в диэлектрике, окружающем проводники с постоянными токами ............... 260 8-3. Электрическое поле и поле вектора плотности тока в проводящей среде......................... 261 8-4. Граничные условия на поверхности раздела двух проводящих .сред............................... 262 8-5. Аналогия электрического поля в проводящей среде с электростатическим полем....................... 264 8-6. Ток утечки в кабеле и сопротивление изоляции кабеля .... 265 8-7. Сопротивление заземления .................. 266 Глава девятая. Магнитное поле постоянных токов............. 270 9-1. Вихревой характер магнитного поля токов. Скалярный потенциал магнитного поля в области вне токов........ — 9-2. Векторный потенциал магнитного поля токов......... 272 9-3. Выражение магнитного потока через векторный потенциал 275 9-4. Общая задача расчета магнитного поля постоянных токов. . 276 9-5. Плоскопараллельное поле................... — 9-6. Применение функций комплексного переменного....... 279 9-7. Поле линейных проводов. Принцип соответствия плоскопараллельных электрических и магнитных полей...... — 9-8. Прямолинейный провод с током во внешнем однородном поле 281 9-9. Поле проводов, имеющих конечное сечение произвольной формы.............................. 282 9-10. Поле проводов кругового сечения............. 284 9-И. Поле двухпроводной линии передачи ............ 285 9-12. Граничные условия на поверхности раздела двух сред с различными магнитными проницаемостями........... 286 9-13. Поле токов вблизи плоских поверхностей ферромагнитных тел. Метод зеркальных изображений............. 288 9-14. Графический метод построения картины поля......... 289 9-15. Пространственная задача. Поле кругового контура с током 293 9-16. Выражение скалярного потенциала через телесный угол, под которым виден контур тока............... 296 9-17. Магнитное поле контура произвольной формы на большом расстоянии от контура .................... 297 9-18. Тело во внешнем магнитном поле. Аналогия с электростатической задачей.......................... 298 9-19. Шар и эллипсоид вращения во внешнем однородном поле . . . 299 9-20. Коэффициенты размагничивания............... 300 9-21. Магнитное экранирование................... 301 Глава десятая. Расчет индуктивностей .................. 303 10-1. Общие выражения для вз-аимной и собственной индуктивностей............................ . . •— 10-2. Взаимная индуктивность двух круговых контуров...... 308 10-3. Индуктивность кругового контура.............. 309 10-4. Метод участков......................... 310 10-5. Индуктивности контуров, составленных из прямолинейных отрезков............................1 312 10-6. Индуктивность прямоугольной рамки............ 314 10-7. Взаимная индуктивность между двумя двухпроводными линиями .............................. — 10-8. Индуктивность двухпроводной линии............ 315 10-9. Индуктивность трехфазной линии.............. 316 Глава одиннадцатая. Переменное электромагнитное поле в диэлектрике 319 11-1. Плоская электромагнитная волна в диэлектрике. Скорость распространения электромагнитной волны ......... — 11-2. Вектор Пойнтинга....................... 325 11-3. Поток электромагнитной энергии.............. 328 11-4. Излучение электромагнитных волн антенной. Опыты Г. Герца. Работы П. Н. Лебедева. Изобретение радио А. С. Поповым........................ 331 11-5. Электродинамические векторный и скалярный потенциалы электромагнитного поля ................... 336 11-6. Электрический диполь с переменными зарядами....... 342 11-7. Электромагнитное поле на расстояниях от диполя, малых по сравнению с длиной волны ............... 345 11-8. Электромагнитное поле на расстояниях от диполя, значительно превышающих длину волны............. — 11-9. Мощность и сопротивление излучения диполя и антенны . . 346 11-10. Передача электромагнитной энергии вдоль проводов линии 349 11-11. Передача электромагнитной энергии по внутренней полости металлических труб....................... 351 11-12. Волноводы........................... 352 Глава двенадцатая. Переменноеэлектромагнитное поле в проводящей среде 361 12-1. Плоская электромагнитная волна в проводящей среде . ... — 12-2. Длина волны и затухание волны.............. 364 12-3. Явление поверхностного эффекта.............. 365 12-4. Активное и внутреннее индуктивное сопротивления проводов ............................ . . 366 12-5. Сопротивление провода при резком проявлении поверхностного эффекта....................... 370 12-6. Поверхностный эффект в массивных проводах из ферромагнитного материала .................... 373 12-7. О комплексных магнитной и диэлектрической проница- емостях ............................ 374 12-8. Неравномерное распределение переменного магнитного потока в плоском листе ................... 376 12-9. Неравномерное распределение тока в цилиндрическом проводе кругового сечения ................... 379 12-10. Активное и внутреннее индуктивное сопротивления цилиндрических проводов кругового сечения............ 385 12-11. Эффект близости. Поверхностная закалка индукционным методом ............................ 387 12-12. Электромагнитное экранирование.............. 388 12-13. Экспериментальное исследование и моделирование электрических и магнитных полей.................. 389 12-14. О критериях разграничения задач теории электрических и магнитных цепей и задач теории электромагнитного поля 395 Предметный указатель ........................... 399 Оглавление.................................. 402 Цена: 150руб. |
||||