А.Е. Каплянский, А.П. Лысенко, Л.С. Полотовский. Теоретические основы электротехники. Изд. 2-е. Учеб. пособие для электротехнических и энергетических специальностей вузов. М., «Высшая школа», 1972. 448 с. с илл.

А.Е. Каплянский, А.П. Лысенко, Л.С. Полотовский. Теоретические основы электротехники. Изд. 2-е. Учеб. пособие для электротехнических и энергетических специальностей вузов. М., «Высшая школа», 1972. 448 с. с илл.

 В книге рассматриваются элементы электрических цепей, их линейные и нелинейные параметры, основы теории источников и приемников, осуществляющих взаимное преобразование электромагнитной и механической энергии. Излагаются теория линейных и нелинейных цепей с сосредоточенными параметрами при постоянном и переменном токе, при переходных процессах, установившиеся и переходные процессы в цепях с распределенными параметрами и теория постоянного и переменного электромагнитного поля.

 ПРЕДИСЛОВИЕ

Во втором издании предлагаемой книги авторы по-прежнему ставили себе задачу создать учебное пособие, отражающие современное состояние теоретической электротехники и соответствующее утвержденной программе курса.

Краткость изложения материала достигнута благодаря широкому использованию аналогий между полями и цепями различной физической природы, применению более простых выводов и доказательств, а также за счет исключения некоторых вопросов, входящих в программу специальных электротехнических и радиотехнических курсов, например технической электроники.

Большое внимание уделено связи теории с практикой — в самом общем виде рассмотрены электроизмерительные приборы различных систем, электрические машины, линии передачи, кабели, экраны и т. д. Изучение материала по электроизмерительной технике повысит качество лабораторных работ по теоретической электротехнике, проводимых до изучения курса электрометрии, но основанных на измерении электрических величин.

Первая часть книги посвящена элементам электрических и магнитных цепей — параметрам линейных и нелинейных цепей, источникам и приемникам, осуществляющим прямое и обратное преобразование механической энергии в электрическую. Здесь в инженерном аспекте используются и, следовательно, повторяются известные из курса физики законы электромагнетизма и физическая сущность указанных элементов цепей.

Во второй части книги излагаются методы расчета установившихся процессов в линейных цепях постоянного тока с сосредоточенными параметрами. Это концентрирует внимание учащегося именно на изучении методов расчета цепей в отличие от одновременного рассмотрения физической сущности и расчета цепей переменного тока.

Затем излагаются методы расчета нелинейных цепей постоянного тока. Это дает методические преимущества и сокращает объем по сравнению с распространенным сейчас изложением сравнительно простого раздела нелинейных цепей постоянного тока после изучения установившихся и переходных процессов в линейных цепях постоянного и переменного тока с сосредоточенными и распределенными параметрами.

В аналогичной последовательности излагаются теория и расчет линейных и нелинейных магнитных цепей при постоянном потоке.

В третьей части книги, посвященной цепям переменного тока, выдержан тот же принцип — сначала излагаются теория и расчеты периодических процессов в линейных цепях с сосредоточенными параметрами, а на их основе — в нелинейных цепях. Затек в той же последовательности изучаются переходные процессы в этих цепях.

По сравнению с первым изданием расширены разделы нелинейных цепей с рассмотрением запоминающих элементов вычислительной техники, дана теория импульсного интеграла Дюамеля и обобщенная теория линейных цепей — их расчет методами определителей, матриц, ненаправленных и направленных графов. Расширен раздел синтеза электрических цепей — изложены методы цепных и простых дробей.

После теории цепей с сосредоточенными параметрами излагаются установившиеся и переходные процессы в цепях с распределенными параметрами.

Четвертая часть учебника посвящена теории электромагнитного поля. Рассмотрение методов расчета постоянных полей, независимо от их природы по виду уравнений, позволило значительно сократить объем этого раздела. Затем излагается теория переменного электромагнитного поля и на ее основе излучение волн, их распространение и поверхностный эффект. Изложен ряд новых вопросов, пока не входящих в программу курса ТОЭ. К ним относятся: электромагнитное экранирование, переходные процессы в электромагнитном поле, электромагнитное поле в движущихся средах и основы магнитогидродинамики, являющиеся теоретической базой новых направлений электротехники — импульсной техники, прямого преобразования тепловой энергии в электрическую в магнитогидродинамических генераторах, электрореактивных двигателей, исследования околоземного и космического пространства и т. п.

Автором первой части книги является канд. техн. наук, доц. Л.С. Полотовский, второй и третьей — докт. техн. наук, проф. А.Е. Каплянский, четвертой — Л.С. Полотовский (главы 21, 26—30 и 32) и докт. техн. наук, проф. А.П. Лысенко (главы 22—25 и 31).

Авторы благодарят докт. техн. наук, проф. А.М. Бамдаса и канд. техн. наук, доц. О.Е. Гольдина за критические замечания по первому изданию, а также выражают признательность рецензентам рукописи второго издания — докт. техн. наук, проф. В.Е. Боголюбову, канд. техн. наук, доц. Ю.Е. Нитусову и кафедре теоретической электротехники Уральского политехнического института им. С.М. Кирова, руководимой докт. техн. наук, проф. А.А. Янко-Триницким, за ценные указания, способствовавшие улучшению книги.

 ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие

Введение. Электротехника и ее теоретические основы

Часть первая

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В НИХ

Глава первая Параметры электрических и магнитных цепей

§ 1.1. Общие определения цепей и их параметров

§ 1.2. Емкость и ее расчет

§ 1.3. Взаимоемкость и ее расчет

§ 1.4. Линейные и нелинейные диэлектрики и конденсаторы

§ 1.5. Сопротивление и его расчет

§ 1.6. Линейные и нелинейные резисторы

§ 1.7. Индуктивность и ее расчет

§ 1.8. Взаимоиндуктивность и ее расчет

§ 1.9. Линейные и нелинейные катушки индуктивности

Скачать Главу 1 Параметры электрических и магнитных цепей

Глава вторая Энергия в электрических цепях и ее прямое и обратное преобразование в механическую энергию

§ 2.1. Общие сведения

§ 2.2. Энергия системы заряженных проводящих тел

§ 2.3. Взаимные преобразования энергии электрического поля и механической энергии

§ 2.4. Движение заряженной частицы в электрическом поле

§ 2.5. Энергия системы контуров с токами

§ 2.6. Взаимные преобразования энергии магнитного поля и механической энергии

§ 2.7. Проводник с током в магнитном поле

§ 2.8. Заряженная частица в магнитном поле

Скачать Главу 2 Энергия в электрических цепях и ее прямое и обратное преобразование в механическую энергию
Часть вторая

ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И МАГНИТНЫХ ЦЕПЕЙ ПРИ ПОСТОЯННОМ ТОКЕ

Глава третья Расчет линейных электрических цепей

§ 3.1. Законы электрических цепей

§ 3.2. Источники напряжения и тока и их эквивалентность

§ 3.3. Линия передачи и работа источника на нагрузку

§ 3.4. Расчет цепей методами преобразования и пропорционального пересчета

§ 3.5. Расчет цепей по законам Кирхгофа

§ 3.6. Метод наложения

§ 3.7. Метод взаимности

§ 3.8. Метод эквивалентного источника энергии

§ 3.9. Метод контурных токов

§ 3.10. Метод узловых напряжений

Скачать Главу 3 Расчет линейных электрических цепей

Глава четвертая Расчет нелинейных электрических цепей

§ 4.1. Основные сведения

§ 4.2. Приведение нелинейных цепей к линейным

§ 4.3. Графические методы расчета нелинейных цепей

§ 4.4. Метод последовательных приближений

Скачать Главу 4 Расчет нелинейных электрических цепей

Глава пятая Расчет магнитных цепей

§ 5.1. Законы магнитных цепей

§ 5.2. Расчет линейных магнитных цепей

§ 5.3. Расчет нелинейных магнитных цепей

§ 5.4. Расчет цепи с постоянным магнитом

Скачать Главу 5 Расчет магнитных цепей

Часть третья

ТЕОРИЯ ЦЕПЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Глава шестая Цепи переменного тока

§ 6.1. Периодические напряжения и токи

§ 6.2. Цепь с сопротивлением

§ 6.3. Цепь с индуктивностью и цепь с емкостью

§ 6.4. Измерения в цепях переменного тока

Скачать Главу 6 Цепи переменного тока

Глава седьмая Анализ и расчет простых цепей переменного тока

§ 7.1. Цепь с последовательным соединением участков с сопротивлением, с индуктивностью и с емкостью

§ 7.2. Резонанс напряжений

§ 7.3. Цепь с параллельным соединением участков с сопротивлением, с индуктивностью и с емкостью. Резонанс токов

§ 7.4. Элементарные методы расчета простых цепей переменного тока

Скачать Главу 7 Анализ и расчет простых цепей переменного тока

Глава восьмая Символический метод расчета цепей

§ 8.1. Символическое изображение синусоидальных функций

§ 8.2. Применение символического метода для расчета цепей переменного тока

§ 8.3. Расчет цепей переменного тока символическим методом

§ 8.4. Метод дуальных цепей

Скачать Главу 8 Символический метод расчета цепей

Глава девятая Основы теории четырехполюсников и фильтров

§ 9.1. Уравнения четырехполюсников

§ 9.2. Холостой ход и короткое замыкание четырехполюсника

§ 9.3. Определение параметров четырехполюсника

§ 9.4. Повторное сопротивление и коэффициент распространения симметричного четырехполюсника

§ 9.5. Передаточные функции и обратные связи четырехполюсников

§ 9.6. Цепные схемы и электрические фильтры

§ 9.7. Активные четырехполюсники

Скачать Главу 9 Основы теории четырехполюсников и фильтров

Глава десятая Линейные и круговые диаграммы

§ 10.1. Векторные уравнения

§ 10.2. Действия над кривыми

§ 10.3. Диаграмма для линии передачи энергии к приемнику

§ 10.4. Диаграмма для четырехполюсника

Скачать Главу 10 Линейные и круговые диаграммы

Глава одиннадцатая Цепи со взаимной индукцией

§ 11.1. Основные соотношения

§ 11.2. Последовательное и параллельное соединения с взаимной индукцией

§ 11.3. Расчет сложных цепей с взаимной индукцией

§ 11.4. Трансформатор без стального сердечника

§ 11.5. Трансформатор и катушка индуктивности со стальным сердечником

§ 11.6. Резонанс в двух индуктивно связанных цепях

Скачать Главу 11 Цепи со взаимной индукцией

Глава двенадцатая Трехфазная цепь

§ 12.1. Основные понятия

§ 12.2. Соединение звездой

§ 12.3. Соединение треугольником

§ 12.4. Мощность трехфазных систем и ее измерение

§ 12.5. Сравнение трехфазных и однофазной систем

§ 12.6. Пульсирующее и вращающееся магнитные поля

§ 12.7. Основы метода симметричных составляющих

Скачать Главу 12 Трехфазная цепь

Глава тринадцатая Периодические несинусоидальные напряжения и токи в линейных цепях

§ 13.1. Разложение периодических функций в ряд Фурье

§ 13.2. Действующее значение и мощность при несинусоидальных напряжениях и токах

§ 13.3. Расчет линейных цепей при несинусоидальных напряжениях и токах

§ 13.4. Влияние параметров цепи на форму кривой напряжения или тока. Резонансные фильтры

§ 13.5. Высшие гармоники в трехфазных цепях

Скачать Главу 13 Периодические несинусоидальные напряжения и токи в линейных цепях

Глава четырнадцатая Нелинейные цепи переменного тока

§ 14.1. Нелинейные элементы при переменном токе и методы анализа нелинейных цепей

§ 14.2. Устройства, основанные на нелинейной зависимости мгновенных значений напряжения и тока

§ 14.3. Явления и устройства, основанные на нелинейной зависимости действующих значений напряжения и тока

Скачать Главу 14 Нелинейные цепи переменного тока

Глава пятнадцатая Переходные процессы в линейных цепях и их расчет классическим методом

§ 15.1. Общие сведения

§ 15.2. Переходные процессы в цепи с последовательным соединением сопротивления и индуктивности

§ 15.3. Переходные процессы в цепи с последовательным соединением сопротивления и емкости

§ 15.4. Переходные процессы в цепи с последовательным соединением сопротивления, индуктивности и емкости

§ 15.5. Переходные процессы в сложных цепях

Скачать Главу 15 Переходные процессы в линейных цепях и их расчет классическим методом

Глава шестнадцатая Переходные процессы в нелинейных цепях

§ 16.1. Устойчивость режима в нелинейной цепи

§ 16.2. Методы расчета переходных процессов

§ 16.3. Метод линеаризации интервалов на примере автоколебательной цепи

§ 16.4. Методы расчета переходных процессов на примере включения катушки индуктивности со стальным сердечником на постоянное напряжение

§ 16.5. Включение катушки индуктивности со стальным сердечником на синусоидальное напряжение

§ 16.6. Изображение переходных процессов в фазовой плоскости

Скачать Главу 16 Переходные процессы в нелинейных цепях

Глава семнадцатая Расчет переходных процессов методами наложения, спектральным и операторным

§ 17.1. Метод наложения

§ 17.2. Спектральный метод

§ 17.3. Операторный метод

Скачать Главу 17 Расчет переходных процессов методами наложения, спектральным и операторным

Глава восемнадцатая Обобщенные методы расчета линейных электрических цепей

§ 18.1. Основные положения

§ 18.2. Метод определителей

§ 18.3. Матричный метод

§ 18.4. Топологический метод

§ 18.5. Метод направленных графов

Скачать Главу 18 Обобщенные методы расчета линейных электрических цепей

Глава девятнадцатая Синтез электрических цепей

§ 19.1. Задачи синтеза

§ 19.2. Синтез двухполюсников методом цепных дробей

§ 19.3. Синтез двухполюсников методом простых дробей

§ 19.4. Дифференцирующие и интегрирующие цепи

§ 19.5. О синтезе нелинейной цепи

Скачать Главу 19 Синтез электрических цепей

Глава двадцатая Цепи с распределенными параметрами

§ 20.1. Сосредоточенные и распределенные параметры цепей

§ 20.2. Уравнения однородной линии

§ 20.3. Решение уравнений однородной линии для установившихся режимов

§ 20.4. Бегущие и стоячие волны

§ 20.5. Распределение напряжения и тока вдоль линии

§ 20.6. Переходные процессы в однородных линиях

Скачать Главу 20 Цепи с распределенными параметрами

Часть четвертая

ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ

Глава двадцать первая Уравнения постоянных электрических и магнитных полей

§ 21.1. О теории электромагнитного поля

§ 21.2. Электромагнитное поле

§ 21.3. Электрическое поле в диэлектрической среде

§ 21.4. Электрическое поле в проводящей среде

§ 21.5. Магнитное поле

Скачать Главу 21 Уравнения постоянных электрических и магнитных полей

Глава двадцать вторая Расчет полей по уравнению Лапласа. Моделирование полей

§ 22.1. О расчете постоянных электрических и магнитных полей

§ 22.2. Теорема единственности решения уравнения Лапласа

§ 22.3. Метод разделения переменных

§ 22.4. Цилиндр в однородном поле

§ 22.5. Магнитный цилиндрический экран

§ 22.6. Моделирование полей

Скачать Главу 22 Расчет полей по уравнению Лапласа. Моделирование полей

Глава двадцать третья Расчет полей по уравнению Пуассона

§ 23.1. О расчете полей по уравнению Пуассона

§ 23.2. Электрическое поле цилиндра с объемным зарядом и магнитное поле цилиндра с током

§ 23.3. Электрическое поле и ток в вакуумной лампе

§ 23.4. Магнитное поле двухпроводной линии из проводов прямоугольного сечения

Скачать Главу 23 Расчет полей по уравнению Пуассона

Глава двадцать четвертая Расчет полей по уравнениям Максвелла

§ 24.1. О расчете полей по уравнениям Максвелла

§ 24.2. Электрическое и магнитное поле в неоднородной среде

§ 24.3. Магнитное поле ферромагнитной трубы с током и электрическое поле заряженной трубы

Скачать Главу 24 Расчет полей по уравнениям Максвелла

Глава двадцать пятая Расчет полей методом зеркальных изображений

§ 25.1. Метод зеркальных изображений

§ 25.2. Электрическое поле точечных зарядов, расположенных вблизи плоской поверхности раздела двух сред

§ 25.3. Электрическое поле линейных зарядов, расположенных параллельно поверхностям раздела сред

§ 25.4. Магнитное поле линейных токов, расположенных параллельно плоским поверхностям раздела сред

Скачать Главу 25 Расчет полей методом зеркальных изображений

Глава двадцать шестая Уравнения электромагнитного поля

§ 26.1. Постоянное электромагнитное поле

§ 26.2. Полная система уравнений электромагнитного поля в дифференциальной форме

§ 26.3. Теорема Умова—Пойнтинга

§ 26.4. Электродинамические потенциалы

§ 26.5. Основные уравнения электромагнитного поля в символической форме

§ 26.6. Соотношение между токами проводимости и смещения

Скачать Главу 26 Уравнения электромагнитного поля

Глава двадцать седьмая Излучение электромагнитных волн

§ 27.1. Явление излучения. Опыты Герца и Попова

§ 27.2. Электромагнитное поле диполя Герца

§ 27.3. Ближняя и дальняя зоны

§ 27.4. Мощность и сопротивление излучения

Скачать Главу 27 Излучение электромагнитных волн

Глава двадцать восьмая Распространение электромагнитных волн

§ 28.1. Плоская волна в диэлектрической среде

§ 28.2. Плоская волна в проводящей среде

§ 28.3. Плоская волна в полупроводящей среде

Скачать Главу 28 Распространение электромагнитных волн

Глава двадцать девятая Поверхностный эффект

§ 29.1. Явление поверхностного эффекта

§ 29.2. Неравномерное распределение переменного магнитного потока в плоском листе

§ 29.3. Неравномерное распределение переменного тока в проводе кругового сечения

§ 29.4. Эффект близости для двух параллельных шин

Скачать Главу 29 Поверхностный эффект

Глава тридцатая Электромагнитное экранирование

§ 30.1. О расчете электромагнитных экранов

§ 30.2. Тонкостенный цилиндрический экран в однородном поле

Скачать Главу 30 Электромагнитное экранирование

Глава тридцать первая Переходные процессы в электромагнитном поле

§ 31.1. О расчете переходных процессов в электромагнитном поле

§ 31.2. Установление магнитного потока в пластине

§ 31.3. Установление тока в проводе кругового сечения

Скачать Главу 31 Переходные процессы в электромагнитном поле

Глава тридцать вторая Электромагнитное поле в движущихся средах и основы магнитогидродинамики

§ 32.1. Электромагнитное поле в движущихся средах

§ 32.2. Магнитогидродинамические явления и их значение

§ 32.3. Основные уравнения магнитогидродинамики

§ 32.4. Электродинамические и механические следствия

§ 32.5. Плазма и эффект сжатия

§ 32.6. Магнитогидродинамический генератор и двигатель

Скачать Главу 32 Электромагнитное поле в движущихся средах и основы магнитогидродинамики

Приложение 1. Связь между единицами в системах СИ, СГСε₀ и СГСμ₀

Приложение 2. Дольные и кратные единицы

Приложение 3. Разложение в ряд Фурье

Приложение 4. Формулы векторного анализа

Приложение 5. Дифференциальные операции векторного анализа

---

Скачать А.Е. Каплянский, А.П. Лысенко, Л.С. Полотовский. Теоретические основы электротехники. Изд. 2-е. Учеб. пособие для электротехнических и энергетических специальностей вузов. М., «Высшая школа», 1972 DjVu OCR 8,2 Мб

Скачать А.Е. Каплянский, А.П. Лысенко, Л.С. Полотовский. Теоретические основы электротехники. Изд. 2-е. Учеб. пособие для электротехнических и энергетических специальностей вузов. М., «Высшая школа», 1972 PDF OCR 13,6 Мб