Teoria obwodów elektrycznych

Stanisław Bolkowski

Uzyskaj dostęp

Zakup książkę

ISBN/ISSN:

978-83-01-18606-7

DOI:

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2017

Liczba stron:

586

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Bibliografia:

Bolkowski, Stanisław. Teoria obwodów elektrycznych. Red. . Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2017, 586 s. ISBN 978-83-01-18606-7

Bibliografia refWorks:

RT Book, Whole

SR Electronic(1)

A1 Bolkowski, S.

T1 Teoria obwodów elektrycznych

PB Wydawnictwo Naukowe PWN

PP Warszawa

YR 2017

SN 978-83-01-18606-7

Bibliografia BibTex:

@Book{ 195524, author = "Bolkowski, Stanisław", editor = "", title = "Teoria obwodów elektrycznych", publisher = "Wydawnictwo Naukowe PWN", year = "2017", address = "Warszawa", isbn = "978-83-01-18606-7" }

Bibliografia endNote:

TY - BOOK

AU - Bolkowski, Stanisław

ED -

TI - Teoria obwodów elektrycznych

PB - Wydawnictwo Naukowe PWN

CY - Warszawa

PY - 2017

SN - 978-83-01-18606-7

ER -

Netografia (standard APA):

Bolkowski, Stanisław. Teoria obwodów elektrycznych [baza danych online] Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2017 [dostęp: 03 05 2024]. Dostęp w Ibuk Libra: https://libra.ibuk.pl/reader/teoria-obwodow-elektrycznych-stanislaw-bolkowski-195524.

transformatory, napięcie, obwody elektryczne, rezonans

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 ...

Więcej

ISBN/ISSN:

978-83-01-18606-7

DOI:

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2017

Liczba stron:

586

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Przedmowa14
1.1. Wielkości i jednostki używane w elektrotechnice16
1. Wiadomości wstępne16
1.2. Pojęcia podstawowe elektrotechniki20
2.1. Klasyfikacja elementów25
2. Elementy obwodów elektrycznych25
2.2. Elementy pasywne27
2.2.1. Rezystor27
2.2.2. Cewka31
2.2.3. Kondensator33
2.2.4. Elementy pasywne rzeczywiste35
2.3. Elementy aktywne36
2.3.1. Źródła niesterowane37
2.3.2. Źródła sterowane38
2.3.3. Elementy aktywne nieźródłowe39
3.1. Pojęcia podstawowe42
3. Podstawowe prawa i właściwości obwodu elektrycznego42
3.2. Właściwości obwodu elektrycznego43
3.2.1. Liniowość obwodu43
3.2.2. Stacjonarność obwodu43
3.2.3. Pasywność obwodu44
3.2.4. Obwód o parametrach skupionych i rozłożonych44
3.3. Prawa Kirchhoffa45
4.1. Klasyfikacja sygnałów46
4. Sygnały elektryczne i ich klasyfikacja46
4.2. Wielkości charakteryzujące sygnały okresowe49
4.3. Sygnał wykładniczy51
4.4. Sygnał sinusoidalny53
4.5. Sygnał jednostkowy i impulsowy54
5.1. Zastosowanie prawa Ohma i praw Kirchhoffa57
5. Obwody liniowe prądu stałego57
5.2. Przekształcanie schematów zastępczych źródeł energii61
5.3. Moc prądu stałego i bilans mocy64
5.4. Dopasowanie odbiornika do źródła i sprawność źródeł66
5.5. Metoda charakterystyk69
6.1. Zastosowanie metody liczb zespolonych71
6. Obwody jednofazowe nierozgałęzione prądu sinusoidalnego71
6.2. Wykresy wektorowe74
6.3. Analiza dwójników zawierających elementy RLC75
6.3.1. Dwójnik szeregowy RLC75
6.3.2. Dwójnik równoległy RLC80
6.3.3. Dwójniki szeregowe i równoległe RL oraz RC; dwójniki idealne R, L, C83
6.4. Moc w obwodzie prądu sinusoidalnego86
6.4.1. Moc chwilowa86
6.4.2. Moc czynna, bierna i pozorna89
6.4.3. Trójkąt mocy91
6.4.4. Postać zespolona mocy pozornej92
6.4.5. Moc w rezystorze idealnym o rezystancji R95
6.4.6. Moc w cewce idealnej o indukcyjności L96
6.4.7. Moc w kondensatorze idealnym o pojemności C97
6.4.8. Moc w dwójniku szeregowym RLC98
6.5. Schematy zastępcze kondensatora rzeczywistego100
6.6. Schematy zastępcze cewki rzeczywistej104
7.1. Pojęcia podstawowe z dziedziny topologii obwodów107
7. Metody obliczania obwodów rozgałęzionych107
7.2. Macierze strukturalne109
7.3. Prawo Ohma i prawa Kirchhoffa w postaci macierzowej113
7.4. Metoda oczkowa119
7.5. Metoda węzłowa127
7.6. Twierdzenie o włączaniu dodatkowych idealnych źródeł napięcia137
7.7. Twierdzenie o włączaniu dodatkowych idealnych źródeł prądu138
7.8. Twierdzenie o wzajemności140
7.9. Przekształcanie i upraszczanie obwodów rozgałęzionych141
7.9.1. Twierdzenie o zastępczym źródle energii142
7.9.2. Zastępowanie n źródeł rzeczywistych połączonych równolegle jednym źródłem146
7.9.3. Przekształcanie trójkąta impedancji w gwiazdę impedancji i odwrotnie149
8.1. Rezonans napięć152
8. Rezonans w obwodach elektrycznych152
8.2. Rezonans prądów158
8.3. Rezonans w układach równoległo-szeregowych164
8.4. Charakterystyki częstotliwościowe idealnych układów rezonansowych168
8.5. Znaczenie praktyczne zjawiska rezonansu169
9.1. Zjawiska fizyczne przy sprzężeniu magnetycznym elementów obwodów171
9. Obwody z indukcyjnością wzajemną171
9.2. Zaciski jednoimienne i ich oznaczanie175
9.3. Połączenie szeregowe elementów sprzężonych magnetycznie177
9.4. Połączenie równoległe elementów sprzężonych magnetycznie179
9.5. Zastępowanie układu ze sprzężeniem układem bez sprzężenia181
9.6. Rozwiązywanie obwodów rozgałęzionych prądu sinusoidalnego zawierających elementy sprzężone magnetycznie185
10.1. Zasada działania transformatora188
10. Transformatory188
10.2. Transformator powietrzny190
10.3. Transformator z rdzeniem ferromagnetycznym196
10.3.1. Budowa transformatorów196
10.3.2. Odkształcenie krzywej prądu197
10.3.3. Straty w rdzeniu transformatora198
10.3.4. Równania i wykres wektorowy transformatora201
10.3.5. Transformator idealny207
10.3.6. Schematy zastępcze transformatora209
11.1. Klasyfikacja układów trójfazowych i pojęcia podstawowe211
11. Układy trójfazowe211
11.2. Obliczanie układów trójfazowych symetrycznych215
11.2.1. Połączenie odbiornika w gwiazdę215
11.2.2. Połączenie odbiornika w trójkąt218
11.3. Obliczanie układów trójfazowych niesymetrycznych220
11.3.1. Połączenie odbiornika w gwiazdę220
11.3.2. Połączenie odbiornika w trójkąt224
11.4. Pomiar mocy w układach trójfazowych225
11.4.1. Pomiar mocy w układach symetrycznych225
11.4.2. Pomiar mocy w układach niesymetrycznych229
11.5. Pole magnetyczne wirujące231
11.6. Metoda składowych symetrycznych234
11.7. Składowe α, β, 0244
12.1. Rozwinięcie funkcji okresowej w szereg Fouriera247
12. Obliczanie obwodów elektrycznych przy przebiegach niesinusoidalnych247
12.2. Postacie szeregu Fouriera i obliczanie współczynników szeregu249
12.3. Rodzaje symetrii sygnałów okresowych odkształconych253
12.3.1. Symetria względem osi odciętych253
12.3.2. Symetria względem osi rzędnych254
12.3.3. Symetria względem początku układu współrzędnych255
12.4. Twierdzenie Parsevala256
12.5. Wartość skuteczna napięcia i prądu niesinusoidalnego257
12.6. Moc przy przebiegach niesinusoidalnych258
12.7. Rozwiązywanie obwodów jednofazowych przy wymuszeniach okresowych niesinusoidalnych260
12.8. Zależność krzywej prądu od charakteru obwodu263
12.9. Wyższe harmoniczne w układach trójfazowych264
13.1. Przekształcenie Fouriera i całka Fouriera273
13. Analiza częstotliwościowa273
13.2. Widmo amplitudowe i widmo fazowe276
13.2.1. Widmo amplitudowe i widmo fazowe funkcji okresowej276
13.2.2. Widmo amplitudowe i widmo fazowe funkcji nieokresowej278
14.1. Pojęcia podstawowe280
14. Stany nieustalone w obwodach liniowych280
14.2. Warunki początkowe, prawa komutacji281
14.3. Metody analizy obwodów liniowych w stanie nieustalonym282
14.4. Metoda klasyczna analizy stanów nieustalonych283
14.4.1. Stan nieustalony w gałęzi szeregowej R, L przy wymuszeniu stałym285
14.4.2. Stan nieustalony w gałęzi szeregowej R, L przy zwarciu288
14.4.3. Stan nieustalony w gałęzi szeregowej R, L przy wymuszeniu sinusoidalnym290
14.5. Metoda operatorowa analizy stanów nieustalonych293
14.5.1. Przekształcenie Laplace’a i jego własności293
14.5.2. Wyznaczanie oryginału funkcji operatorowej296
14.5.3. Impedancja, admitancja i transmitancja operatorowa, prawa Kirchhoffa dla transformat299
14.5.4. Stan nieustalony w gałęzi szeregowej R, C przy wymuszeniu stałym303
14.5.5. Stan nieustalony w gałęzi szeregowej R, C przy zwarciu306
14.5.6. Stan nieustalony w gałęzi szeregowej R, C przy wymuszeniu sinusoidalnym308
14.5.7. Stan nieustalony w gałęzi szeregowej R, L, C przy wymuszeniu stałym311
14.5.8. Stan nieustalony w gałęzi szeregowej R, L, C przy zwarciu317
14.6. Rozwiązywanie obwodów w stanie nieustalonym metodą klasyczną i operatorową łącznie320
14.7. Rozwiązywanie obwodów w stanie nieustalonym z zastosowaniem twierdzenia Thevenina i twierdzenia Nortona323
14.8. Rozwiązywanie obwodów w stanie nieustalonym przy zastosowaniu całki splotowej i całki Duhamela328
14.9. Metoda zmiennych stanu335
14.9.1. Istota metody335
14.9.2. Formułowanie równań stanu337
14.9.3. Rozwiązywanie równania stanu340
14.9.4. Wartości własne i wektory własne macierzy kwadratowej342
14.9.5. Obliczanie macierzy eAt343
14.9.6. Zastosowanie metody zmiennych stanu do obliczania stanu nieustalonego w gałęzi R, L, C przy zwarciu351
15.1. Elementy schematu blokowego354
15. Schematy blokowe i grafy przepływu sygnałów354
15.2. Tworzenie schematu blokowego obwodu elektrycznego355
15.3. Reguły upraszczania schematów blokowych356
15.3.1. Połączenie kaskadowe bloków356
15.3.2. Połączenie równoległe bloków357
15.3.3. Schemat blokowy układu ze sprzężeniem zwrotnym357
15.3.4. Przenoszenie węzła zaczepowego358
15.3.5. Przenoszenie węzła sumacyjnego359
15.4. Wyznaczanie transmitancji zastępczej układu równoważnego360
15.5. Grafy przepływu sygnałów Masona. Pojęcia podstawowe363
15.6. Tworzenie grafu przepływowego obwodu elektrycznego366
15.7. Reguły redukcji grafów368
15.7.1. Połączenie kaskadowe gałęzi368
15.7.2. Połączenie równoległe gałęzi369
15.7.3. Eliminacja węzła pośredniego i pętli własnej369
15.7.4. Inwersja gałęzi grafu371
15.8. Reguła ogólna Masona372
15.9. Grafy wzmacniacza operacyjnego373
16.1. Określenia i właściwości n-wrotnika380
16. Czwórniki380
16.2. Pojęcia podstawowe dotyczące czwórników383
16.3. Równania czwórnika384
16.4. Warunki symetrii i odwracalności czwórnika392
16.5. Stany pracy czwórnika393
16.6. Impedancja wejściowa czwórnika393
16.7. Sens fizyczny parametrów łańcuchowych A, B, C, D396
16.8. Czwórniki pasywne397
16.8.1. Schematy zastępcze czwórników pasywnych397
16.8.2. Wyznaczanie parametrów łańcuchowych A, B, C, D w funkcji impedancji w stanie jałowym i w stanie zwarcia400
16.8.3. Impedancja charakterystyczna czwórnika symetrycznego403
16.8.4. Współczynnik tłumienia, współczynnik fazowy, współczynnik przenoszenia czwórnika symetrycznego404
16.8.5. Równania czwórnika symetrycznego w zależności od funkcji hiperbolicznych407
16.9. Czwórniki aktywne409
16.9.1. Klasyfikacja czwórników aktywnych409
16.9.2. Schematy zastępcze czwórników aktywnych409
16.9.3. Źródła sterowane411
16.9.4. Konwertery impedancji412
16.9.5. Inwertery impedancji413
16.9.6. Realizacja źródeł sterowanych, konwerterów i inwerterów416
16.9.7. Podstawowe układy wykorzystujące wzmacniacz operacyjny417
16.10. Połączenia czwórników419
16.10.1. Połączenie łańcuchowe czwórników419
16.10.2. Połączenie równoległe czwórników421
16.10.3. Połączenie szeregowe czwórników423
16.10.4. Połączenie szeregowo-równoległe czwórników424
16.10.5. Połączenie równoległo-szeregowe czwórników426
17.1. Określenia podstawowe i klasyfikacja filtrów429
17. Filtry częstotliwościowe429
17.2. Zależności ogólne dotyczące filtrów typu k430
17.3. Filtr dolnoprzepustowy432
17.4. Filtr górnoprzepustowy435
17.5. Filtr pasmowy i filtr zaporowy438
17.6. Filtry aktywne442
18.1. Przedmiot syntezy obwodów445
18. Synteza dwójników pasywnych445
18.2. Własności funkcji opisującej dwójnik446
18.2.1. Własności immitancji operatorowej dwójnika pasywnego446
18.2.2. Funkcje energetyczne448
18.3. Sprawdzanie warunków realizowalności immitancji452
18.4. Metoda Fostera realizacji dwójnika453
18.5. Metoda Cauera realizacji dwójnika462
19.1. Pojęcie linii długiej465
19. Teoria linii długich465
19.2. Parametry linii długiej466
19.2.1. Rezystancja jednostkowa R0467
19.2.2. Indukcyjność jednostkowa L0467
19.2.3. Pojemność jednostkowa C0468
19.2.4. Upływność jednostkowa G0469
19.3. Równania linii długiej jednorodnej469
19.4. Stan ustalony w linii długiej jednorodnej przy wymuszeniu sinusoidalnym473
19.5. Wartości chwilowe napięcia i prądu w linii długiej480
19.6. Prędkość fazowa i długość fali482
19.7. Parametry falowe linii długiej i ich zależność od częstotliwości483
19.8. Impedancja wejściowa linii długiej487
19.9. Praca linii długiej przy dopasowaniu falowym488
19.10. Linia bez strat491
19.11. Linia niezniekształcająca496
19.12. Zastępowanie linii długiej czwórnikiem498
19.13. Stany nieustalone w liniach długich499
19.13.1. Stan nieustalony w linii długiej bez strat w stanie jałowym501
19.13.2. Stan nieustalony w linii długiej bez strat w stanie zwarcia504
19.13.3. Stan nieustalony w linii długiej przy obciążeniu impedancją falową505
19.13.4. Graf przepływowy linii długiej505
20.1. Elementy nieliniowe i ich charakterystyki508
20. Obwody nieliniowe prądu stałego508
20.2. Obliczanie obwodów nieliniowych prądu stałego metodami graficznymi510
20.2.1. Połączenie szeregowe elementów nieliniowych510
20.2.2. Połączenie równoległe elementów nieliniowych511
20.3. Obliczanie obwodów nieliniowych na podstawie twierdzenia Thevenina512
21.1. Definicje podstawowe513
21. Obwody magnetyczne513
21.2. Podstawowe pojęcia magnetyzmu i prawa obwodów magnetycznych515
21.3. Rozwiązywanie obwodu magnetycznego nierozgałęzionego ze szczeliną powietrzną520
21.4. Rozwiązywanie obwodu magnetycznego rozgałęzionego525
21.5. Obwód magnetyczny magnesu trwałego527
22.1. Opis elementów w obwodach nieliniowych prądu zmiennego532
22. Obwody nieliniowe prądu zmiennego532
22.2. Aproksymacja charakterystyk nieliniowych534
22.3. Obwody nieliniowe z elementami ferromagnetycznymi536
22.3.1. Cewka z rdzeniem ferromagnetycznym536
22.3.2. Zjawisko ferrorezonansu538
22.3.3. Stabilizator ferrorezonansowy543
22.3.4. Potrajacze częstotliwości545
22.3.5. Układy ferromagnetyczne sterowane547
22.4. Obwody nieliniowe z elementami elektronicznymi551
22.4.1. Charakterystyki elementów prostownikowych551
22.4.2. Charakterystyki diod o specjalnym przeznaczeniu553
22.4.3. Obwody z prostownikami554
22.5. Drgania w układach nieliniowych559
22.5.1. Metoda bilansu harmonicznych563
22.5.2. Metoda funkcji opisującej565
22.6. Metoda płaszczyzny fazowej567
22.6.1. Pojęcia podstawowe567
22.6.2. Rodzaje punktów osobliwych568
22.6.3. Metoda izoklin574
Literatura576
Skorowidz577

WIADOMOŚCIWSTĘPNE

1.1.

WIELKOŚCIIJEDNOSTKIUŻYWANE

WELEKTROTECHNICE

Wielkościąﬁzycznąnazywamycechęzjawiskaﬁzycznegolubwłaściwośćciała,

którąmożnazmierzyć.Przykłademwielkościﬁzycznejjestnapięcieelektryczne,

prądelektryczny,temperaturaitd.

Zbiórwielkościﬁzycznychobejmującywszystkielubniektóredziedzi-

nyﬁzykinazywamyukłademwielkości.Wukładziewielkościmożna

wyróżnićwielkościpodstawoweiwielkościpochodne.

Wielkościąpodstawowąnazywamywielkość,którajestumownieprzyjęta

jakoniezależnaodpozostałychwielkościukładu.

Wielkościąpochodnąnazywamywielkość,którąokreślasię,korzystając

zwielkościpodstawowych.

Wielkościﬁzycznemogąmiećcharakterwektorowylubskalarny.

WielkośćfizycznaskalarnaNjestokreślonazapomocą

wartościliczbowejN

*ijednostki[N],czyli

N=N

*[N]

(1.1)

Przykłademwielkościﬁzycznejskalarnejjestnapięcieelektryczne;

wrównaniuU=230VwielkośćﬁzycznaUmawartośćliczbowąU

*=230

ijednostkę[U]=lV

Wielkość

fizyczna

wektorowa

charakteryzujesięnie

tylkowartościąliczbowąijednostką,lecztakżeokreślasięjejkierunekizwrot.

Przykłademwielkościwektorowejjestnatężeniepolaelektrycznego,przyczym

wrównaniuE=E1

rmamy:E—wektornatężeniapolaelektrycznego,E—wartość

bezwzględna,czylimiaranatężeniapola,1

r—wektorjednostkowy,tzw.wersor,

któregokierunekizwrotodpowiadakierunkowiizwrotowiwektoraE.

Jednostkąmiarydanejwielkościfizycznejnazywamywartość

danejwielkościﬁzycznej,którejumownieprzyporządkowujemywartośćliczbową

równąjedności.Wartośćliczbowainformujewięc,ilerazyrozpatrywanawielkość

Brak wyników

Teoria obwodów elektrycznych

Treść książki

Znajdź bibliotekę blisko siebie, i uzyskaj dostęp do ebooka w systemie IBUK Libra