- Артикул:00-01011209
- Автор: Аполлонский С.М.
- ISBN: 978-5-8114-1155-9
- Обложка: Твердый переплет
- Издательство: Лань (все книги издательства)
- Город: СПб
- Страниц: 592
- Формат: 70х100 1/16
- Год: 2012
- Вес: 1628 г
- Серия: Учебное пособие для ВУЗов (все книги серии)
Развернуть ▼
Пособие разработано на основании государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования и предназначено для студентов очной, заочной и очно-заочной форм обучения по направлениям подготовки «Техническая физика», «Системный анализ и управление», изучающих дисциплину «Теоретические основы электротехники. Электромагнитное поле».
Пособие может быть использовано студентами всех форм обучения по направлениям подготовки «Энергетическое машиностроение» и «Электроэнергетика и электротехника», сталкивающимися с необходимостью изучения электромагнитного поля, а также магистрами, аспирантами и инженерно-техническими работниками электротехнических направлений.
Оглавление
Введение
Список принятых обозначений и сокращений
Принятые обозначения
Принятые сокращения
Часть первая Методы расчета электромагнитных полей
Глава 1 Общие сведения об электромагнитном поле
1.1. Векторы электромагнитного поля
1.2. Напряженность и потенциал электрического поля
1.2.1. Напряженность электрического поля
1.2.2. Потенциал электрического поля
1.2.3. Примеры расчета
1.2.3.1. Потенциал поля точечного заряда
1.2.3.2. Потенциал ЭП диполя
1.3. Магнитная индукция и магнитный поток
1.3.1. Магнитная индукция
1.3.2. Магнитный поток
1.3.3. Расчет магнитного потока в катушке с кольцевым магнитопроводом
Глава 2 Электромагнитное поле в окружающей среде
2.1. Аналитическая связь между электрическими и магнитными явлениями
2.1.1. Законы, связывающие электрические и магнитные величины
2.1.2. Уравнения Максвелла в дифференциальной форме
2.1.3. Теорема Гаусса и постулат Максвелла в дифференциальной форме
2.2. Принцип непрерывности магнитного потока и тока
2.3. Теоремы Остроградского и Стокса
2.4. Полная система уравнений Максвелла
2.5. Преобразование уравнений Максвелла
2.6. Потенциалы ЭМП
2.6.1. Векторный и скалярный потенциалы ЭМП
2.6.2. Электрический и магнитный потенциалы Герца
2.7. Электромагнитное поле в низкочастотном приближении
2.8. Уравнения математической физики, описывающие электромагнитные поля
Глава 3 Частные модели электромагнитного поля
3.1. Модели статических электромагнитных полей
3.1.1. Общие виды моделей
3.1.2. Электростатическое поле
3.1.3. Магнитостатическое поле
3.2. Модели магнитного поля стационарных токов
3.2.1. Расчет поля с помощью векторного потенциала
3.2.2. Примеры использования векторного потенциала
3.3. Модели квазистатических электромагнитных полей
3.4. Модель нестационарных электромагнитных полей
Глава 4 Граничные условия на поверхностях раздела различных сред
4.1. Общий подход к решению граничных задач
4.2. Граничные условия в магнитном поле
4.2.1. Напряженность магнитного поля на границе раздела сред
4.2.2. Магнитная индукция на границе раздела сред
4.2.3. Закон преломления
4.2.4. Направление магнитного поля у поверхности ферромагнитных тел
4.3. Граничные условия в электрическом поле
4.3.1. Напряженности электрического поля у границы раздела диэлектриков
4.3.2. Электрическое смещение у границы раздела диэлектриков
4.3.3. Закон преломления электрических линий
4.3.4. Электрическое поле у поверхности заряженных проводящих тел
4.4. Граничные условия в электромагнитном поле
Глава 5 Электромагнитные свойства среды
5.1. Макроскопические параметры среды. Виды сред
5.2. Связь векторов поля в поляризуемых средах
5.2.1. Общие взаимосвязи
5.2.2. Электростатическая модель диэлектрической среды
5.3. Разграничение материала по электропроводности
Глава 6 Методы расчета и моделирования статических и квазистатических полей
6.1. Метод зеркальных отображений
6.1.1. Основы метода
6.1.2. Электрическое поле точечных зарядов, расположенных вблизи плоской поверхности раздела двух сред
6.1.2.1. Точечный заряд и плоская поверхность проводящей среды
6.1.2.2. Точечный заряд и плоская поверхность раздела двух диэлектриков
6.1.2.3. Электрическое поле системы заряженных тел, расположенных параллельно поверхности раздела сред
6.1.3. Магнитное поле линейных токов, расположенных параллельно плоским поверхностям раздела сред
6.2. Метод разделения переменных
6.2.1. Общие принципы метода
6.2.2. Решение краевых задач на плоскости
6.2.3. Расчет плоскомеридианных полей
6.3. Метод конформных отображений
6.3.1. Конформные отображения
6.3.2. Примеры конформных преобразований
6.3.3. Приближенные методы конформных отображений
Глава 7 Методы расчета переходных процессов в электромагнитном поле
7.1. О расчете переходных процессов в электромагнитном поле
7.2. Установление магнитного потока в пластине
7.3. Установление тока в проводе круглого сечения
7.4. Экранирование импульсного магнитного поля круговой цилиндрической оболочкой
7.4.1. Общий подход к решению задачи
7.4.2. Метод расчета
7.4.3. Результаты расчета
Глава 8 Распространение электромагнитного поля
8.1. Уравнения Максвелла в символической форме записи
8.2. Уравнения Максвелла в проводящей среде
8.3. Плоская электромагнитная волна в проводящей среде
8.4. Теорема Умова-Пойнтинга
8.4.1. Общие сведения об энергии электромагнитного поля
8.4.2. Теорема Умова-Пойнтинга для мгновенных значений
8.4.3. Передача энергии от генератора к приемнику по коаксиальному кабелю
8.5. Теорема Умова-Пойнтинга в комплексной форме
Глава 9 Электромагнитные поля и волны
9.1. Возникновение электромагнитных волн
9.2. Плоская электромагнитная волна. Бегущие волны
9.3. Монохроматическая плоская электромагнитная волна
9.4. Описание электромагнитного поля с помощью стоячих волн
9.5. Энергия и импульс электромагнитной волны
9.6. Симметричные волны
9.7. Излучение диполя
9.8. Излучение радиоволн
9.9. Распространение плоских радиоволн в полупроводящей среде
9.10. Направляющие системы
9.11. Распространение электромагнитных волн по коаксиальной линии
Глава 10 Энергия и механические проявления электромагнитного поля
10.1. Энергия и механические проявления магнитного поля в линейных средах
10.1.1. Энергия системы контуров с токами
10.1.2. Объемная плотность энергии магнитного поля
10.1.3. Общий метод расчета сил и моментов в системе контуров с токами
10.1.4. Примеры расчета сил и моментов
10.2. Энергия магнитного поля в нелинейных средах
10.2.1. Энергия индуктивной катушки с нелинейным магнитопроводом
10.2.2. Мощности потерь в магнитопроводе
10.2.2.1. Общие сведения
10.2.2.2. Потери на гистерезис
10.2.2.3. Потери на вихревые токи
10.2.2.4. Определение удельных потерь по петле гистерезиса
10.2.2.5. Разделение удельных потерь
10.2.2.6. Пример расчета потерь в магнитопроводе
10.3. Энергия и механические проявления электрического поля в линейных средах
10.3.1. Энергия системы заряженных тел
10.3.2. Объемная плотность энергии электрического поля
10.3.3. Общий метод расчета сил в системе заряженных тел
10.3.4. Примеры расчета сил и моментов
Глава 11 Электромагнитные поля в движущихся средах
11.1. Уравнения электромагнитного поля в движущейся среде
11.1.1. Особенности уравнений электромагнитного поля в движущейся среде
11.1.2. Уравнения электромагнитного поля в движущейся проводящей среде
11.1.3. Уравнения электромагнитного поля в движущейся диэлектрической среде
11.2. Электромагнитное поле во вращающихся преобразователях
11.2.1. Особенности транспортных вращающихся преобразователей
11.2.2. Физические основы электромеханического преобразования энергии
11.2.3. Электромеханические преобразователи. Их физические модели и обратимость
11.2.4. Обобщенные модели электрических машин
11.3. Униполярные электрические преобразователи
11.3.1. Физические основы работы униполярной машины
11.3.2. Униполярный генератор
11.4. Магнитогидродинамические преобразователи
11.4.1. Основы магнитной гидродинамики
11.4.2. Магнитогидродинамический генератор
11.4.3. Магнитогидродинамический двигатель
11.5. Расчет электромагнитных полей в перемещающихся средах
11.5.1. Движение заряженных частиц в скрещенных полях
11.5.2. Движение сплошных проводящих сред в электромагнитном поле
11.5.3. Магнитное поле линейного цилиндрического индуктора
Часть вторая Практическое изучение теории электромагнитного поля
Глава 12 Расчет сопротивлений, индуктивностей и емкостей в электромагнитном поле
12.1. Понятие о сопротивлении и индуктивности в случае пространственных токов
12.2. Расчет индуктивностей
12.2.1. Потокосцепление индуктивных катушек
12.2.2. Расчет собственных индуктивностей
12.2.3. Индуктивность электрических линий
12.2.4. Расчет внутренней индуктивности проводов
12.3. Расчет взаимных индуктивностей и индуктивных связей
12.3.1. Расчет взаимных индуктивностей
12.3.2. Расчет индуктивных связей
12.4. Расчет электрических емкостей
12.4.1. Понятие об электрической емкости
12.4.2. Примеры расчета емкости
Глава 13 Расчеты электростатических полей
13.1. Методы расчета электростатических полей
13.2. Расчет симметричных полей
13.3. Расчет напряженностей полей наложением
13.4. Расчет напряженностей полей с использованием уравнений Лапласа и Пуассо
13.5. Метод зеркальных отображений
13.6. Методы расчета с использованием электростатических коэффициентов
13.7. Расчет сил, моментов и энергии в электростатическом поле
Глава 14 Расчеты электрических полей от постоянных токов
14.1. Методы расчета электрических полей
14.2. Электрическое поле в проводящей среде
14.3. Энергия, силы и моменты в электрическом поле
14.3.1. Энергия системы заряженных тел
14.3.2. Объемная плотность энергии электрического поля
14.3.3. Общий метод расчета сил в системе заряженных тел
Глава 15 Расчеты магнитных полей от постоянных токов
15.1. Методы расчета магнитных полей
15.2. Закон полного тока. Скалярный магнитный потенциал
15.3. Векторный магнитный потенциал
15.4. Метод наложения
15.5. Метод зеркальных отображений
15.6. Расчет магнитных полей с помощью закона Био-Савара
15.7. Силы, моменты и энергия в магнитном поле
15.7.1. Силы взаимодействия постоянного магнитного поля с движущимися частицами и токами
15.7.2. Сила, действующая на проводник с током во внешнем МП (сила Ампера)
15.7.3. Сила взаимодействия между параллельными проводами с током
15.7.4. Силы в магнитном поле, действующие на помещенные в них тела
15.7.5. Определение сил с помощью магнитного момента
15.8. Поля на значительном удалении от источников
15.9. Магнитное поле в веществе
Глава 16 Расчеты квазистатических электромагнитных полей
16.1. Условия квазистатичности
16.2. ЭДС, наводимые в телах и контурах
16.3. Силы и энергия в электромагнитном поле
16.4. Расчет емкости трехфазной линии электропередачи
Глава 17 Расчеты электромагнитных излучений
17.1. Распространение плоских радиоволн в полупроводящей среде
17.2. Распространение электромагнитных волн по волноводам
17.3. Электромагнитное поле в резонаторах
17.3.1. Общие сведения о резонаторах
17.3.2. Прямоугольный объемный резонатор
17.3.3. Электромагнитные волны в резонаторах
17.4. Потери мощности в волноводе
17.4.1. Потери мощности
17.4.2. Определение коэффициента затухания
17.4.3. Добротность объемного резонатора
Глава 18 Переход от уравнений поля к уравнениям цепи
18.1. Электромагнитное поле как особое состояние материи
18.2. Соотношения между основными величинами, характеризующими поле
18.3. Соотношения между основными величинами, характеризующими цепь
18.4. Разделение электротехнических задач на цепные и полевые
Часть третья Расчеты электромагнитных полей в инженерных задачах
Глава 19 Электромагнитные поля в реальных средах
19.1. Параметры реальных сред
19.2. Реальные среды в стационарном электрическом поле
19.2.1. Общие сведения
19.2.2. Объемные плотности свободного и связанного зарядов
19.2.3. Граничные условия на поверхности раздела реальных сред
19.2.4. Примеры расчета
19.3. Реальные среды в переменном электрическом поле
19.3.1. Уравнение непрерывности для вектора плотности полного тока
19.3.2. Уравнение непрерывности для вектора полного смещения
19.3.3. Граничные условия на поверхности раздела двух реальных сред
19.4. Реальные среды в синусоидально изменяющемся поле
19.4.1. Комплексная проводимость и комплексная диэлектрическая проницаемость
19.4.2. Граничные условия на поверхности раздела для реальных сред для комплексных векторов поля
19.5. Решение уравнений Максвелла для реальных сред
19.5.1. Уравнения Максвелла в дифференциальной форме
19.5.2. Примеры расчета
19.6. Переходные процессы в реальных средах
19.6.1. Общие соображения
19.6.2. Примеры расчета
Глава 20 Электрические токи в земле и в строительных конструкциях
20.1. Возникновение токов в земле
20.2. Заземлители. Потенциал точечного источника
20.3. Влияние земной поверхности
20.4. Характеристики поля вдоль земной поверхности
20.5. Изображение стационарного поля тока в земле в виде электростатического поля
20.6. Простые заземлители в однородной почве
20.7. Примеры расчета характеристик разных видов заземлителей
20.8. Поверхностный заземлитель в слоистой почве
20.9. Глубокорасположенный заземлитель в слоистой почве
20.10. Токи в строительных конструкциях
20.11. Электрохимическая коррозия металлов
20.11.1. Общие сведения
20.11.2. Межфазная разность потенциалов
20.11.3. Строение двойного электрического слоя
20.11.4. Уравнение двойного электрического слоя
Глава 21 Электромагнитное поле в электротехнических устройствах
21.1. Поверхностный эффект в электротехнических устройствах
21.1.1. Поверхностный эффект
21.1.2. Поверхностный электрический эффект в прямоугольной шине
21.1.3. Поверхностный электрический эффект в круговом цилиндрическом проводнике
21.1.4. Поверхностный магнитный эффект в плоском ферромагнитном листе
21.2. Эффект близости для двух параллельных токопроводящих шин
21.3. Распространение электромагнитного поля в коаксиальном кабеле
Глава 22 Электромагнитная совместимость в электротехнических устройствах
22.1. Совместимость в технической системе
22.2. Электромагнитная среда и ее формирование
22.3. Помехи, обусловленные внешними электромагнитными полями
22.3.1. Магнитная связь между электрическими цепями
22.3.2. Электростатическая связь источника и рецептора
22.4. Расчет внешних электромагнитных полей
22.5. Средства снижения внешних электромагнитных полей
22.5.1. Общие сведения
22.5.2. Экранирующие системы
22.5.3. Пассивные и активные помехоподавляющие фильтры
22.5.4. Нелинейные ограничители мощных кратковременных импульсов напряжения
22.5.5. Электромагнитные развязки
22.6. Стандарты и нормативные документы электромагнитной совместимости
Глава 23 Экранирование электромагнитных полей
23.1. Назначение экранирования
23.2. Экранирование пассивное
23.2.1. Основные характеристики экранов
23.2.2. Принципы пассивного экранирования полей
23.2.3. Расчет кругового цилиндрического экрана методом теории поля
23.2.4. Материалы для пассивных экранов
23.2.5. Способы повышения эффективности экранирования
23.3. Экранирование активное
23.3.1. Принцип построения
23.3.2. Расчет системы обмоток с токами
23.3.3. Физические модели мультиполей
23.3.4. Компенсация дипольных магнитных полей электрооборудования
23.3.5. Компенсация дипольных и квадрупольных магнитных полей электрооборудования
Глава 24 Расчет электромагнитных полей в анизотропных средах
24.1. Электротехнические материалы с анизотропными свойствами
24.2. Стационарные электрические и магнитные поля
24.2.1. Расчеты электрических полей
24.2.2. Расчеты магнитных полей
24.3. Квазистационарные электрические и магнитные поля
24.4. Волновые процессы в средах со структурной анизотропией
24.5. Расчет анизотропных экранов
24.5.1. Сферические экраны
24.5.2. Круговые цилиндрические экраны
24.5.3. Плоские экраны
Глава 25 Электромагнитная экология
25.1. Предмет электромагнитной экологии
25.2. Человек и электромагнитная среда
25.3. Электромагнитные поля естественного происхождения
25.4. Электромагнитные поля искусственного происхождения
25.5. Электромагнитные поля человека
25.5.1. Электрические поля человека
25.5.2. Магнитные поля человека
25.5.3. Переменные электромагнитные поля человека
25.6. О механизмах воздействия электромагнитных полей на человека
25.7. Гигиеническое нормирование ЭМП и нормативная документация по электромагнитной экологии человека
25.7.1. Введение
25.7.2. Отечественные нормативы
25.7.3. Международные стандарты
25.8. Электромагнитная безопасность жилища
25.8.1. Введение
25.8.2. Электромагнитные поля в жилом помещении
25.8.3. Методологические принципы прогнозирования ЭМП в жилом помещении
25.8.4. Средства обеспечения электромагнитной безопасности жилища
25.8.5. Использование перфорированных экранов при строительстве
25.9. Заключение
Приложение
Вспомогательные операции математики
Наиболее употребительные системы координат
Элементы векторной алгебры
Скалярные произведения векторов
Векторные произведения векторов
Дифференциальные операторы векторного анализа
Дифференциальные операторы в ортогональных криволинейных координатах {q1, q2, q3}
Принятые в литературе единицы измерения
Сводка применений дифференциального оператора V
Уравнения Максвелла в обобщенных ортогональных координатах {q1, q2,q3}
Библиографический список
Предметный указатель
Рекомендуем
