INNE EBOOKI AUTORA
Koszyk
Teoria obwodów elektrycznych
Autor:
Wydawca:
Format:
ibuk
Publikacja Wydawnictwa WNT, dodruk Wydawnictwo Naukowe PWN
Teoria obwodów elektrycznych to samodzielna dyscyplina naukowa, której dogłębne poznanie umożliwia studiowanie wszystkich innych przedmiotów wykładanych na wydziałach elektrycznych wyższych szkół technicznych.
Oto dziesiąte wydanie podręcznika z teorii obwodów elektrycznych, w którym przedstawiono analizę obwodów elektrycznych liniowych prądu przemiennego, metody rozwiązywania obwodów wielooczkowych i wielowęzłowych, analizę układów trójfazowych, teorię czwórników i teorię obwodów o parametrach rozłożonych. Analizę obwodów liniowych w stanach nieustalonych omówiono przy zastosowaniu metody klasycznej, metody operatorowej oraz metody zmiennych stanu. Podano też podstawy teorii grafów przepływowych oraz schematów blokowych. Obwody nieliniowe przeanalizowano z punktu widzenia zjawisk występujących w tych obwodach.
Wydawnictwo poleca tę książkę studentom wydziałów elektrycznych wyższych szkół technicznych. Może być ona także przydatna dla pracowników naukowych oraz inżynierów elektryków.
| Rok wydania | 2017 |
|---|---|
| Liczba stron | 584 |
| Kategoria | Elektrotechnika i energetyka |
| Wydawca | Wydawnictwo Naukowe PWN |
| ISBN-13 | 978-83-01-18606-7 |
| Numer wydania | 10 |
| Język publikacji | polski |
| Informacja o sprzedawcy | ePWN sp. z o.o. |
POLECAMY
Ciekawe propozycje
Spis treści
| Przedmowa | 13 |
| 1. Wiadomości wstępne | 15 |
| 1.1. Wielkości i jednostki używane w elektrotechnice | 15 |
| 1.2. Pojęcia podstawowe elektrotechniki | 19 |
| 2. Elementy obwodów elektrycznych | 24 |
| 2.1. Klasyfikacja elementów | 24 |
| 2.2. Elementy pasywne | 26 |
| 2.2.1. Rezystor | 26 |
| 2.2.2. Cewka | 30 |
| 2.2.3. Kondensator | 32 |
| 2.2.4. Elementy pasywne rzeczywiste | 34 |
| 2.3. Elementy aktywne | 35 |
| 2.3.1. Źródła niesterowane | 36 |
| 2.3.2. Źródła sterowane | 37 |
| 2.3.3. Elementy aktywne nieźródłowe | 38 |
| 3. Podstawowe prawa i właściwości obwodu elektrycznego | 41 |
| 3.1. Pojęcia podstawowe | 41 |
| 3.2. Właściwości obwodu elektrycznego | 42 |
| 3.2.1. Liniowość obwodu | 42 |
| 3.2.2. Stacjonarność obwodu | 42 |
| 3.2.3. Pasywność obwodu | 43 |
| 3.2.4. Obwód o parametrach skupionych i rozłożonych | 43 |
| 3.3. Prawa Kirchhoffa | 44 |
| 4. Sygnały elektryczne i ich klasyfikacja | 45 |
| 4.1. Klasyfikacja sygnałów | 45 |
| 4.2. Wielkości charakteryzujące sygnały okresowe | 48 |
| 4.3. Sygnał wykładniczy | 50 |
| 4.4. Sygnał sinusoidalny | 52 |
| 4.5. Sygnał jednostkowy i impulsowy | 53 |
| 5. Obwody liniowe prądu stałego | 56 |
| 5.1. Zastosowanie prawa Ohma i praw Kirchhoffa | 56 |
| 5.2. Przekształcanie schematów zastępczych źródeł energii | 60 |
| 5.3. Moc prądu stałego i bilans mocy | 63 |
| 5.4. Dopasowanie odbiornika do źródła i sprawność źródeł | 65 |
| 5.5. Metoda charakterystyk | 68 |
| 6. Obwody jednofazowe nierozgałęzione prądu sinusoidalnego | 70 |
| 6.1. Zastosowanie metody liczb zespolonych | 70 |
| 6.2. Wykresy wektorowe | 73 |
| 6.3. Analiza dwójników zawierających elementy RLC | 74 |
| 6.3.1. Dwójnik szeregowy RLC | 74 |
| 6.3.2. Dwójnik równoległy RLC | 79 |
| 6.3.3. Dwójniki szeregowe i równoległe RL oraz RC; dwójniki idealne R, L, C | 82 |
| 6.4. Moc w obwodzie prądu sinusoidalnego | 85 |
| 6.4.1. Moc chwilowa | 85 |
| 6.4.2. Moc czynna, bierna i pozorna | 88 |
| 6.4.3. Trójkąt mocy | 90 |
| 6.4.4. Postać zespolona mocy pozornej | 91 |
| 6.4.5. Moc w rezystorze idealnym o rezystancji R | 94 |
| 6.4.6. Moc w cewce idealnej o indukcyjności L | 95 |
| 6.4.7. Moc w kondensatorze idealnym o pojemności C | 96 |
| 6.4.8. Moc w dwójniku szeregowym RLC | 97 |
| 6.5. Schematy zastępcze kondensatora rzeczywistego | 99 |
| 6.6. Schematy zastępcze cewki rzeczywistej | 103 |
| 7. Metody obliczania obwodów rozgałęzionych | 106 |
| 7.1. Pojęcia podstawowe z dziedziny topologii obwodów | 106 |
| 7.2. Macierze strukturalne | 108 |
| 7.3. Prawo Ohma i prawa Kirchhoffa w postaci macierzowej | 112 |
| 7.4. Metoda oczkowa | 118 |
| 7.5. Metoda węzłowa | 126 |
| 7.6. Twierdzenie o włączaniu dodatkowych idealnych źródeł napięcia | 136 |
| 7.7. Twierdzenie o włączaniu dodatkowych idealnych źródeł prądu | 137 |
| 7.8. Twierdzenie o wzajemności | 139 |
| 7.9. Przekształcanie i upraszczanie obwodów rozgałęzionych | 140 |
| 7.9.1. Twierdzenie o zastępczym źródle energii | 141 |
| 7.9.2. Zastępowanie n źródeł rzeczywistych połączonych równolegle jednym źródłem | 145 |
| 7.9.3. Przekształcanie trójkąta impedancji w gwiazdę impedancji i odwrotnie | 148 |
| 8. Rezonans w obwodach elektrycznych | 151 |
| 8.1. Rezonans napięć | 151 |
| 8.2. Rezonans prądów | 157 |
| 8.3. Rezonans w układach równoległo-szeregowych | 163 |
| 8.4. Charakterystyki częstotliwościowe idealnych układów rezonansowych | 167 |
| 8.5. Znaczenie praktyczne zjawiska rezonansu | 168 |
| 9. Obwody z indukcyjnością wzajemną | 170 |
| 9.1. Zjawiska fizyczne przy sprzężeniu magnetycznym elementów obwodów | 170 |
| 9.2. Zaciski jednoimienne i ich oznaczanie | 174 |
| 9.3. Połączenie szeregowe elementów sprzężonych magnetycznie | 176 |
| 9.4. Połączenie równoległe elementów sprzężonych magnetycznie | 178 |
| 9.5. Zastępowanie układu ze sprzężeniem układem bez sprzężenia | 180 |
| 9.6. Rozwiązywanie obwodów rozgałęzionych prądu sinusoidalnego zawierających elementy sprzężone magnetycznie | 184 |
| 10. Transformatory | 187 |
| 10.1. Zasada działania transformatora | 187 |
| 10.2. Transformator powietrzny | 189 |
| 10.3. Transformator z rdzeniem ferromagnetycznym | 195 |
| 10.3.1. Budowa transformatorów | 195 |
| 10.3.2. Odkształcenie krzywej prądu | 196 |
| 10.3.3. Straty w rdzeniu transformatora | 197 |
| 10.3.4. Równania i wykres wektorowy transformatora | 200 |
| 10.3.5. Transformator idealny | 206 |
| 10.3.6. Schematy zastępcze transformatora | 208 |
| 11. Układy trójfazowe | 210 |
| 11.1. Klasyfikacja układów trójfazowych i pojęcia podstawowe | 210 |
| 11.2. Obliczanie układów trójfazowych symetrycznych | 214 |
| 11.2.1. Połączenie odbiornika w gwiazdę | 214 |
| 11.2.2. Połączenie odbiornika w trójkąt | 217 |
| 11.3. Obliczanie układów trójfazowych niesymetrycznych | 219 |
| 11.3.1. Połączenie odbiornika w gwiazdę | 219 |
| 11.3.2. Połączenie odbiornika w trójkąt | 223 |
| 11.4. Pomiar mocy w układach trójfazowych | 224 |
| 11.4.1. Pomiar mocy w układach symetrycznych | 224 |
| 11.4.2. Pomiar mocy w układach niesymetrycznych | 228 |
| 11.5. Pole magnetyczne wirujące | 230 |
| 11.6. Metoda składowych symetrycznych | 233 |
| 11.7. Składowe α, β, 0 | 243 |
| 12. Obliczanie obwodów elektrycznych przy przebiegach niesinusoidalnych | 246 |
| 12.1. Rozwinięcie funkcji okresowej w szereg Fouriera | 246 |
| 12.2. Postacie szeregu Fouriera i obliczanie współczynników szeregu | 248 |
| 12.3. Rodzaje symetrii sygnałów okresowych odkształconych | 252 |
| 12.3.1. Symetria względem osi odciętych | 252 |
| 12.3.2. Symetria względem osi rzędnych | 253 |
| 12.3.3. Symetria względem początku układu współrzędnych | 254 |
| 12.4. Twierdzenie Parsevala | 255 |
| 12.5. Wartość skuteczna napięcia i prądu niesinusoidalnego | 256 |
| 12.6. Moc przy przebiegach niesinusoidalnych | 257 |
| 12.7. Rozwiązywanie obwodów jednofazowych przy wymuszeniach okresowych niesinusoidalnych | 259 |
| 12.8. Zależność krzywej prądu od charakteru obwodu | 262 |
| 12.9. Wyższe harmoniczne w układach trójfazowych | 263 |
| 13. Analiza częstotliwościowa | 272 |
| 13.1. Przekształcenie Fouriera i całka Fouriera | 272 |
| 13.2. Widmo amplitudowe i widmo fazowe | 275 |
| 13.2.1. Widmo amplitudowe i widmo fazowe funkcji okresowej | 275 |
| 13.2.2. Widmo amplitudowe i widmo fazowe funkcji nieokresowej | 277 |
| 14. Stany nieustalone w obwodach liniowych | 279 |
| 14.1. Pojęcia podstawowe | 279 |
| 14.2. Warunki początkowe, prawa komutacji | 280 |
| 14.3. Metody analizy obwodów liniowych w stanie nieustalonym | 281 |
| 14.4. Metoda klasyczna analizy stanów nieustalonych | 282 |
| 14.4.1. Stan nieustalony w gałęzi szeregowej R, L przy wymuszeniu stałym | 284 |
| 14.4.2. Stan nieustalony w gałęzi szeregowej R, L przy zwarciu | 287 |
| 14.4.3. Stan nieustalony w gałęzi szeregowej R, L przy wymuszeniu sinusoidalnym | 289 |
| 14.5. Metoda operatorowa analizy stanów nieustalonych | 292 |
| 14.5.1. Przekształcenie Laplace’a i jego własności | 292 |
| 14.5.2. Wyznaczanie oryginału funkcji operatorowej | 295 |
| 14.5.3. Impedancja, admitancja i transmitancja operatorowa, prawa Kirchhoffa dla transformat | 298 |
| 14.5.4. Stan nieustalony w gałęzi szeregowej R, C przy wymuszeniu stałym | 302 |
| 14.5.5. Stan nieustalony w gałęzi szeregowej R, C przy zwarciu | 305 |
| 14.5.6. Stan nieustalony w gałęzi szeregowej R, C przy wymuszeniu sinusoidalnym | 307 |
| 14.5.7. Stan nieustalony w gałęzi szeregowej R, L, C przy wymuszeniu stałym | 310 |
| 14.5.8. Stan nieustalony w gałęzi szeregowej R, L, C przy zwarciu | 316 |
| 14.6. Rozwiązywanie obwodów w stanie nieustalonym metodą klasyczną i operatorową łącznie | 319 |
| 14.7. Rozwiązywanie obwodów w stanie nieustalonym z zastosowaniem twierdzenia Thevenina i twierdzenia Nortona | 322 |
| 14.8. Rozwiązywanie obwodów w stanie nieustalonym przy zastosowaniu całki splotowej i całki Duhamela | 327 |
| 14.9. Metoda zmiennych stanu | 334 |
| 14.9.1. Istota metody | 334 |
| 14.9.2. Formułowanie równań stanu | 336 |
| 14.9.3. Rozwiązywanie równania stanu | 339 |
| 14.9.4. Wartości własne i wektory własne macierzy kwadratowej | 341 |
| 14.9.5. Obliczanie macierzy eAt | 342 |
| 14.9.6. Zastosowanie metody zmiennych stanu do obliczania stanu nieustalonego w gałęzi R, L, C przy zwarciu | 350 |
| 15. Schematy blokowe i grafy przepływu sygnałów | 353 |
| 15.1. Elementy schematu blokowego | 353 |
| 15.2. Tworzenie schematu blokowego obwodu elektrycznego | 354 |
| 15.3. Reguły upraszczania schematów blokowych | 355 |
| 15.3.1. Połączenie kaskadowe bloków | 355 |
| 15.3.2. Połączenie równoległe bloków | 356 |
| 15.3.3. Schemat blokowy układu ze sprzężeniem zwrotnym | 356 |
| 15.3.4. Przenoszenie węzła zaczepowego | 357 |
| 15.3.5. Przenoszenie węzła sumacyjnego | 358 |
| 15.4. Wyznaczanie transmitancji zastępczej układu równoważnego | 359 |
| 15.5. Grafy przepływu sygnałów Masona. Pojęcia podstawowe | 362 |
| 15.6. Tworzenie grafu przepływowego obwodu elektrycznego | 365 |
| 15.7. Reguły redukcji grafów | 367 |
| 15.7.1. Połączenie kaskadowe gałęzi | 367 |
| 15.7.2. Połączenie równoległe gałęzi | 368 |
| 15.7.3. Eliminacja węzła pośredniego i pętli własnej | 368 |
| 15.7.4. Inwersja gałęzi grafu | 370 |
| 15.8. Reguła ogólna Masona | 371 |
| 15.9. Grafy wzmacniacza operacyjnego | 372 |
| 16. Czwórniki | 379 |
| 16.1. Określenia i właściwości n-wrotnika | 379 |
| 16.2. Pojęcia podstawowe dotyczące czwórników | 382 |
| 16.3. Równania czwórnika | 383 |
| 16.4. Warunki symetrii i odwracalności czwórnika | 391 |
| 16.5. Stany pracy czwórnika | 392 |
| 16.6. Impedancja wejściowa czwórnika | 392 |
| 16.7. Sens fizyczny parametrów łańcuchowych A, B, C, D | 395 |
| 16.8. Czwórniki pasywne | 396 |
| 16.8.1. Schematy zastępcze czwórników pasywnych. | 396 |
| 16.8.2. Wyznaczanie parametrów łańcuchowych A, B, C, D w funkcji impedancji w stanie jałowym i w stanie zwarcia | 399 |
| 16.8.3. Impedancja charakterystyczna czwórnika symetrycznego | 402 |
| 16.8.4. Współczynnik tłumienia, współczynnik fazowy, współczynnik przenoszenia czwórnika symetrycznego | 403 |
| 16.8.5. Równania czwórnika symetrycznego w zależności od funkcji hiperbolicznych | 406 |
| 16.9. Czwórniki aktywne | 408 |
| 16.9.1. Klasyfikacja czwórników aktywnych | 408 |
| 16.9.2. Schematy zastępcze czwórników aktywnych | 408 |
| 16.9.3. Źródła sterowane | 410 |
| 16.9.4. Konwertery impedancji | 411 |
| 16.9.5. Inwertery impedancji | 412 |
| 16.9.6. Realizacja źródeł sterowanych, konwerterów i inwerterów | 415 |
| 16.9.7. Podstawowe układy wykorzystujące wzmacniacz operacyjny | 416 |
| 16.10. Połączenia czwórników | 418 |
| 16.10.1. Połączenie łańcuchowe czwórników | 418 |
| 16.10.2. Połączenie równoległe czwórników | 420 |
| 16.10.3. Połączenie szeregowe czwórników | 422 |
| 16.10.4. Połączenie szeregowo-równoległe czwórników | 423 |
| 16.10.5. Połączenie równoległo-szeregowe czwórników | 425 |
| 17. Filtry częstotliwościowe | 428 |
| 17.1. Określenia podstawowe i klasyfikacja filtrów | 428 |
| 17.2. Zależności ogólne dotyczące filtrów typu k | 429 |
| 17.3. Filtr dolnoprzepustowy | 431 |
| 17.4. Filtr górnoprzepustowy | 434 |
| 17.5. Filtr pasmowy i filtr zaporowy | 437 |
| 17.6. Filtry aktywne | 441 |
| 18. Synteza dwójników pasywnych | 444 |
| 18.1. Przedmiot syntezy obwodów | 444 |
| 18.2. Własności funkcji opisującej dwójnik | 445 |
| 18.2.1. Własności immitancji operatorowej dwójnika pasywnego | 445 |
| 18.2.2. Funkcje energetyczne | 447 |
| 18.3. Sprawdzanie warunków realizowalności immitancji | 451 |
| 18.4. Metoda Fostera realizacji dwójnika | 452 |
| 18.5. Metoda Cauera realizacji dwójnika | 461 |
| 19. Teoria linii długich | 464 |
| 19.1. Pojęcie linii długiej | 464 |
| 19.2. Parametry linii długiej | 465 |
| 19.2.1. Rezystancja jednostkowa R0 | 466 |
| 19.2.2. Indukcyjność jednostkowa L0 | 466 |
| 19.2.3. Pojemność jednostkowa C0 | 467 |
| 19.2.4. Upływność jednostkowa G0 | 468 |
| 19.3. Równania linii długiej jednorodnej | 468 |
| 19.4. Stan ustalony w linii długiej jednorodnej przy wymuszeniu sinusoidalnym | 472 |
| 19.5. Wartości chwilowe napięcia i prądu w linii długiej | 479 |
| 19.6. Prędkość fazowa i długość fali | 481 |
| 19.7. Parametry falowe linii długiej i ich zależność od częstotliwości | 482 |
| 19.8. Impedancja wejściowa linii długiej | 486 |
| 19.9. Praca linii długiej przy dopasowaniu falowym | 487 |
| 19.10. Linia bez strat | 490 |
| 19.11. Linia niezniekształcająca | 495 |
| 19.12. Zastępowanie linii długiej czwórnikiem | 497 |
| 19.13. Stany nieustalone w liniach długich | 498 |
| 19.13.1. Stan nieustalony w linii długiej bez strat w stanie jałowym | 500 |
| 19.13.2. Stan nieustalony w linii długiej bez strat w stanie zwarcia | 503 |
| 19.13.3. Stan nieustalony w linii długiej przy obciążeniu impedancją falową | 504 |
| 19.13.4. Graf przepływowy linii długiej | 504 |
| 20. Obwody nieliniowe prądu stałego | 507 |
| 20.1. Elementy nieliniowe i ich charakterystyki | 507 |
| 20.2. Obliczanie obwodów nieliniowych prądu stałego metodami graficznymi | 509 |
| 20.2.1. Połączenie szeregowe elementów nieliniowych | 509 |
| 20.2.2. Połączenie równoległe elementów nieliniowych | 510 |
| 20.3. Obliczanie obwodów nieliniowych na podstawie twierdzenia Thevenina | 511 |
| 21. Obwody magnetyczne | 512 |
| 21.1. Definicje podstawowe | 512 |
| 21.2. Podstawowe pojęcia magnetyzmu i prawa obwodów magnetycznych | 514 |
| 21.3. Rozwiązywanie obwodu magnetycznego nierozgałęzionego ze szczeliną powietrzną | 519 |
| 21.4. Rozwiązywanie obwodu magnetycznego rozgałęzionego | 524 |
| 21.5. Obwód magnetyczny magnesu trwałego | 526 |
| 22. Obwody nieliniowe prądu zmiennego | 531 |
| 22.1. Opis elementów w obwodach nieliniowych prądu zmiennego | 531 |
| 22.2. Aproksymacja charakterystyk nieliniowych | 533 |
| 22.3. Obwody nieliniowe z elementami ferromagnetycznymi | 535 |
| 22.3.1. Cewka z rdzeniem ferromagnetycznym | 535 |
| 22.3.2. Zjawisko ferrorezonansu | 537 |
| 22.3.3. Stabilizator ferrorezonansowy | 542 |
| 22.3.4. Potrajacze częstotliwości | 544 |
| 22.3.5. Układy ferromagnetyczne sterowane | 546 |
| 22.4. Obwody nieliniowe z elementami elektronicznymi | 550 |
| 22.4.1. Charakterystyki elementów prostownikowych | 550 |
| 22.4.2. Charakterystyki diod o specjalnym przeznaczeniu | 552 |
| 22.4.3. Obwody z prostownikami | 553 |
| 22.5. Drgania w układach nieliniowych | 558 |
| 22.5.1. Metoda bilansu harmonicznych | 562 |
| 22.5.2. Metoda funkcji opisującej | 564 |
| 22.6. Metoda płaszczyzny fazowej | 566 |
| 22.6.1. Pojęcia podstawowe | 566 |
| 22.6.2. Rodzaje punktów osobliwych | 567 |
| 22.6.3. Metoda izoklin | 573 |
| Literatura | 575 |
| Skorowidz | 576 |
Wypożyczaj w abonamencie!
Już od 2,66 zł za ebooka
