|
Книги | Электротехника
|
|
Название: Теоретические основы электротехники. Электромагнитное поле.
Издание: 8-е., перераб. и доп.
Автор: Бессонов Л.А.
Издательство: «ВЫСШАЯ ШКОЛА»
Год: 1986
УДК: 621.3.01
ББК: 31.21
Объём книги: 263 стр.
Разрешение: 300 dpi
Формат: DJVU
Скачать (3.08 Мб)
|
В книге рассмотрены вопросы теории электромагнитного поля, предусмотренные программой курса ТОЭ. Все главы 8-го издания (7-е издание вышло в 1978 г.) переработаны и дополнены; включен новый материал: поле двойного заряженного слоя, расчет полей с электретами, поле двойного токового слоя, определение силы воздействия на диэлектрические и проводящие тела, переходные процессы, устранение отражений, теорема взаимности и др.
Содержание:
Часть III. Основы теории электромагнитного поля.
Предисловие.
Введение.
Глава девятнадцатая.
Электростатическое поле.
§ 19.1. Определение электростатического поля.
§ 19.2. Закон Кулона.
§ 19.3. Напряженность и потенциал
электростатического поля.
§ 19.4. Электрическое поле — поле потенциальное.
§ 19.5. Силовые и эквипотенциальные линии.
§ 19.6. Выражение напряженности в виде
градиента потенциала.
§ 19.7. Дифференциальный оператор Гамильтона
(оператор набла).
§ 19.8. Выражение градиента потенциала
в цилиндрической и сферической
системах координат.
§ 19.9. Поток вектора через элемент поверхности
и поток вектора через поверхность.
§ 19.10. Свободные и связанные заряды.
Поляризация вещества.
§ 19.11. Поляризованность.
§ 19.12. Вектор электрической индукции D.
§ 19.13. Теорема Гаусса в интегральной форме.
§ 19.14. Применение теоремы Гаусса для определения напряженности и потенциала в поле точечного заряда.
§ 19.15. Теорема Гаусса в дифференциальной форме.
§ 19.16. Вывод выражения для divE в декартовой
системе координат.
§ 19.17. Использование оператора набла для записи
операции взятия дивергенции.
§ 19.18. Выражение divE в цилиндрической и сферической
системах координат.
§ 19.19. Уравнение Пуассона и уравнение Лапласа.
§ 19.20. Граничные условия.
§ 19.21. Поле внутри проводящего тела
в условиях электростатики.
§ 19.22. Условия на границе раздела
проводящего тела и диэлектрика.
§ 19.23. Условия на границе раздела двух диэлектриков.
§ 19.24. Теорема единственности решения.
§ 19.25. Общая характеристика задач электростатики
и методов их решения.
§ 19.26. Поле заряженной оси.
§ 19.27. Поле двух параллельных заряженных осей.
§ 19.28. Поле двухпроводной линии.
§ 19.29. Емкость.
§ 19.30. Метод зеркальных изображений.
§ 19.31. Поле заряженной оси, расположенной вблизи
проводящей плоскости.
§ 19.32. Поле заряженной оси, расположенной вблизи плоской границы раздела двух диэлектриков с различными диэлектрическими проницаемостями.
§ 19.33. Электростатическое поле системы заряженных тел, расположенных вблизи проводящей плоскости.
§ 19.34. Потенциальные коэффициенты.
Первая группа формул Максвелла.
§ 19.35. Емкостные коэффициенты. Вторая группа
формул Максвелла.
§ 19.36. Частотные емкости. Третья группа
формул Максвелла.
§ 19.37. Поле точечного заряда, расположенного
вблизи проводящей сферы.
§ 19.38. Поле заряженной оси, расположенной
параллельно цилиндру.
§ 19.39. Шар в равномерном поле.
§ 19.40. Проводящий шар в равномерном поле.
§ 19.41. Диэлектрический шар в равномерном поле.
§ 19.42. Диэлектрический цилиндр в равномерном поле.
§ 19.43. Понятие о плоскопараллельном,
плоскомеридианном и равномерном полях.
§ 19.44. Графическое построение картины
плоскопараллельного поля.
§ 19.45. Графическое построение картины
плоскомеридианного поля.
§ 19.46. Объемная плотность энергии электрического поля и выражение механической силы в виде производной от энергии электрического поля по изменяющейся координате.
§ 19.47. Энергия поля системы заряженных тел.
§ 19.48. Метод средних потенциалов.
§ 19.49. Электреты.
§ 19.50. Изменения заряда (напряжения) на конденсаторе, вызванное помещенным в него диэлектрическим телом, имеющим остаточную поляризацию.
§ 19.51. Электрическое поле двойного заряженного слоя.
§ 19.52. Силовое воздействие неравномерного электрического поля на незаряженные диэлектрические и проводящие тела, находящиеся в этом поле.
Вопросы для самопроверки.
Глава двадцатая.
Электрическое поле постоянного тока в проводящей среде.
§ 20.1. Плотность тока и ток.
§ 20.2. Закон Ома и второй закон Кирхгофа
в дифференциальной форме.
§ 20.3. Первый закон Кирхгофа
в дифференциальной форме.
§ 20.4. Дифференциальная форма закона Джоуля-Ленца.
§ 20.5. Уравнение Лапласа для электрического поля
в проводящей среде.
§ 20.6. Переход тока из среды с проводимостью γ1 в
среду с проводимомостью γ2. Граничные условия.
§ 20.7. Аналогия между полем в проводящей среде
и электростатическим полем.
§ 20.8. Экспериментальное исследование полей.
§ 20.9. Соотношение между проводимостью и емкостью.
§ 20.10. Общая характеристика задач расчета
электрического поля в проводящей среде
и методов их решения.
§ 20.11. Расчет электрического поля в диэлектрике,
окружающем проводники с токами.
Вопросы для самопроверки.
Глава двадцать первая.
Магнитное поле постоянного тока.
§ 21.1. Связь основных величин, характеризующих
магнитное поле. Механические силы
в магнитном поле.
§ 21.2. Интегральная форма закона полного тока.
§ 21.3. Дифференциальная форма закона полного тока.
§ 21.4. Раскрытие выражения rot H=δ в декартовой
системе координат.
§ 21.5. Запись ротора в виде векторного произведения.
§ 21.6. Раскрытие rotН в виде определителя
в декартовой системе.
§ 21.7. Выражение проекций ротора в цилиндрической
и сферической системах координат.
§ 21.8. Принцип непрерывности магнитного потока
и запись его в дифференциальной форме.
§ 21.9. Магнитное поле в областях «занятых»
и «незанятых» постоянным током.
§ 21.10. Скалярный потенциал магнитного поля.
§ 21.11. Граничные условия.
§ 21.12. Векторный потенциал магнитного поля.
§ 21.13. Уравнение Пуассона для вектора-потенциала.
§ 21.14. Выражение магнитного потока
через циркуляцию вектора-потенциала.
§ 21.15. Векторный потенциал элемента тока.
§ 21.16. Взаимное соответствие электростатического
(электрического) и магнитного полей.
§ 21.17. Задачи расчета магнитных полей.
§ 21.18. Общая характеристика методов расчета
и исследования магнитных полей.
§ 21.19. Графическое построение картины поля
и определение по ней магнитного
сопротивления.
§ 21.20. Опытное исследование картины магнитного поля.
§ 21.21. Построение эквипотенциалей магнитного поля
путем использования принципа наложения.
§ 21.22. Магнитное экранирование.
§ 21.23. Эллипсоид во внешнем однородном поле.
Коэффициент размагничивания.
§ 21.24. Применение метода зеркальных изображений.
§ 21.25. Закон Био-Савара-Лапласа.
§ 21.26. Определение скалярного магнитного потенциала
контура с током через телесный угол.
§ 21.27. Магнитное поле намагниченной пленки (ленты).
§ 21.28. Определение магнитного потока, созданного
в некотором контуре намагниченным
ферромагнитным телом.
§ 21.29. Выражение механической силы в виде
производной от энергии магнитного поля
по координате.
§ 21.30. Магнитное поле двойного токового слоя.
Вопросы для самопроверки.
Глава двадцать вторая.
Основные уравнения переменного электромагнитного поля.
§ 22.1. Определение переменного
электромагнитного поля.
§ 22.2. Первое уравнение Максвелла.
§ 22.3. Уравнение непрерывности.
§ 22.4. Второе уравнение Максвелла.
§ 22.5. Уравнения Максвелла
в комплексной форме записи.
§ 22.6. Теорема Умова-Пойнтинга
для мгновенных значений.
§ 22.7. Теорема Умова-Пойнтинга
в комплексной форме записи.
§ 22.8. Некоторые замечания к § 22.1.
§ 22.9. Основные положения электродинамики движущихся
сред (основы релятивистской электродинамики).
Вопросы для самопроверки.
Глава двадцать третья.
Переменное электромагнитное поле в однородной
и изотропной проводящей среде.
§ 23.1. Уравнения Максвелла для проводящей среды.
§ 23.2. Плоская электромагнитная волна.
§ 23.3. Распространение плоской электромагнитной волны
в однородном проводящем полупространстве.
§ 23.4. Глубина проникновения и длина волны.
§ 23.5. Магнитный поверхностный эффект.
§ 23.6. Электрический поверхностный эффект
в прямоугольной шине. Эффект близости.
§ 23.7. Неравномерное распределение тока
в прямоугольной шиие, находящейся
в пазу электрической машины.
§ 23.8. Поверхностный эффект в цилиндрическом проводе.
§ 23.9. Применение теоремы Умова-Пойнтинга
для определения активного и внутреннего
индуктивного сопротивления проводников
при переменном токе.
§ 23.10. Экранирование в переменном
электромагнитном поле.
§ 23.11. Сопоставление принципов экранирования
в электростатическом, магнитном
и электромагнитном полях.
§ 23.12. Высокочастотный нагрев металлических деталей
и несовершенных диэлектриков.
§ 23.13. Переходный процесс при проникновении
магнитного поля в однородное проводящее
полупространство.
Вопросы для самопроверки.
Глава двадцать четвертая.
Распространение электромагнитных волн в однородном
и изотропном диэлектриках и в полупроводящих
и гиротропных средах.
§ 24.1. Распространение электромагнитных волн
в однородном и изотропном диэлектрике.
§ 24.2. Плоские волны в однородных и изотропных
полупроводящих средах.
§ 24.3. Граничные условия на поверхности раздела
двух полупроводящих сред.
§ 24.4. Переходные и релаксационные процессы
в несовершенных диэлектриках.
§ 24.5. О расчете полей в несовершенных диэлектриках
и вязких средах при установившемся
синусоидальном режиме.
§ 24.6. Определение гиротропной среды.
§ 24.7. Тензор магнитной проницаемости феррита.
§ 24.8. Распространение плоской волны
в гиромагнитной среде.
Вопросы для самопроверки.
Глава двадцать пятая.
Запаздывающие потенциалы переменного электромагнитного
поля и излучение электромагнитной энергии.
§ 25.1. Выводы уравнений для A и φ в переменном
электромагнитном поле и их решение.
§ 25.2. Запаздывающие потенциалы переменного
электромагнитного поля.
§ 25.3. Комплексная форма записи запаздывающего
векторного потенциала.
§ 25.4. Излучение электромагнитной энергии.
§ 25.5. Понятие об излучающем диполе.
§ 25.6. Дополнительный анализ поля излучения.
§ 25.7. Расчет поля реальных излучателей.
§ 25.8. Теорема взаимности для э.д.с.,
наведенных излученным полем.
§ 25.9. Излучение магнитного диполя
и принцип двойственности.
§ 25.10. Переход плоской электромагнитной волны
из одной среды в другую.
§ 25.11. Устранение отражения электромагнитных волн.
Вопросы для самопроверки.
Глава двадцать шестая.
Электромагнитные волны в направляющих системах.
§ 26.1. Понятие о волноводах и объемных резонаторах.
§ 26.2. Типы волн в волноводе. Решение для H-волны.
§ 26.3. Волновое сопротивление.
Фазовая и групповая скорости.
§ 26.4. Решение для E-волны.
§ 26.5. Аналогия между волноводом и линией
с распределенными параметрами.
§ 26.6. Граничные условия Леонтовича-Рытова.
§ 26.7. Запредельный волновод.
§ 26.8. Линии с поверхностными волнами
и полосковые линии.
Вопросы для самопроверки.
Глава двадцать седьмая.
Движение заряженных частиц в магнитном
и электрическом полях.
§ 27.1. Движение электрона в равномерном магнитном
поле, неизменном во времени и направленном
перпендикулярно скорости.
§ 27.2. Движение электрона в неизменном во времени
магнитном поле, когда скорость электрона
не перпендикулярна силовым линиям.
§ 27.3. Фокусировка пучка электронов постоянным во
времени магнитным полем (магнитная линза).
§ 27.4. Движение электронов в равномерном
электрическом поле. Принцип работы
электронного осциллографа.
§ 27.5. Фокусировка пучка электронов постоянным
во времени электрическим полем
(электрическая линза).
§ 27.6. Движение электрона в равномерных, взаимно
перпендикулярных, неизменных во времени
магнитном и электрическом полях.
§ 27.7. Движение заряженных частиц
в кольцевых ускорителях.
Вопросы для самопроверки.
Глава двадцать восьмая.
Основы магнитной гидродинамики.
§ 28.1. Определение магнитной гидродинамики и краткая
характеристика областей ее применения.
§ 28.2. Уравнения магнитной гидродинамики.
§ 28.3. Просачивание (диффузия) магнитного поля.
§ 28.4. Электромагнитный барьер.
§ 28.5. Вмороженное поле.
§ 28.6. Возникновение волн в плазме.
§ 28.7. Эффект сжатия (пинч-эффект).
§ 28.8. Принцип работы магнитного насоса
и магнитного вентиля.
§ 29.9. Принцип работы магнитного
гидродинамического генератора.
§ 28.10. Принцип работы плазменного
реактивного двигателя.
Вопросы для самопроверки.
Глава двацать девятая.
Сверхпроводящие среды в электромагнитных полях.
§ 29.1. Сверхпроводимость.
§ 29.2. Сверхпроводники первого рода.
§ 29.3. Сверхпроводники первого рода в магнитном поле.
§ 29.4. Уравнение Лондонов.
§ 29.5. Сверхпроводящее тело в постоянном
магнитном поле.
§ 29.6. Сверхпроводники второго рода.
§ 29.7. Сверхпроводники третьего рода.
§ 29.8. Описание поля в сверхпроводниках
с нитевидной структурой.
§ 29.9. Применение сверхпроводников.
Вопросы для самопроверки.
Приложения к части III.
Приложение И.
Расчет полей по методу сеток и моделирование полей
по методу электрических сеток.
§ И.1. Расчет полей по методу сеток.
§ И.2. Моделирование полей по методу
электрических сеток.
Приложение К.
Метод Грина.
§ К.1. Формулы Грина.
§ К.2. Гармонические функции.
§ К.3. Интеграл Грина для гармонических функций.
§ К.4. Функция Грина.
§ К.5. Определение потенциала φ через функции Грина
в обшем случае.
Приложение Л.
Метод интегральных уравнений.
§ Л.1. Первый вариант метода интегральных уравнений.
§ Л.2. Второй вариант метода интегральных уравнений.
§ Л.З. Расчет полей, используя интегральное уравнение
Фредгольма первого рода.
Приложение М.
Метод конформных преобразований (отображений).
§ М.1. Комплексный потенциал.
§ М.2. Конформные преобразования.
§ М.3. Прямая и обратная задачи расчета полей
по методу конформных преобразований.
§ М.4. Преобразование равномерного поля на плоскости
z в поле верхней полуплоскости ω.
§ М.5. Интеграл Кристоффеля—Шварца.
§ М.6. Применение интеграла Кристоффеля—Шварца.
§ М.7. Интеграл Шварца.
Приложение Н.
История развития электротехники и становления курса ТОЭ.
Приложение О.
Свойства некоторых проводниковых материалов
и диэлектриков.
Литература по теории электромагнитного поля
и смежным вопросам.
|
