Elektrotechnika

Tartalom

ELŐSZÓ 3
I. AZ ELEKTROMÁGNESES KÖLCSÖNHATÁS ÉS AZ ELEKTROMÁGNESES ERŐTÉR 5
Villamosság, mágnesesség, technika 5
Az elektromágneses kölcsönhatás 6
A villamos kölcsönhatás. A villamos töltés fogalma 6
Az elektromágneses kölcsönhatás 8
Hogyan tapasztaljuk közvetlenül az elektromágneses kölcsönhatást? 10
A villamos töltésmennyiség és mértékegysége 13
A villamos áramerősség és mértékegysége 14
Összefüggés az áramló töltés mennyisége és az áramerősség között 15
Az elektromágneses erőtér 18
Az erőtér fogalmának felelevenítése 18
Az elektromágneses erőtér 19
Összefoglalás 20
II. A VILLAMOS ÁRAMKÖR 21
A szilárd anyag és az áramló töltés kölcsönhatása 21
Töltésáramlás szilárd anyagokban 21
Vezető, szigetelő, félvezető anyagok 24
Az áramkörök alapmodellje 26
Az áramköri folyamatok jellemzése 30
Az áramköri alapmennyiségek 30
Az áramirány. A feszültség „iránya" 30
Az áramkörök modellezése vizsgálat céljából 31
A feszültség fogalma és mértékegysége 36
Az ellenállás és a vezetőképesség fogalma, mértékegysége 40
A vezetők viselkedése az áramkörben (Ohm törvénye) 43
Mitől függ a testek ellenállása? 47
A termelt vagy fogyasztott villamos energia kiszámítása 51
A villamos teljesítmény kiszámítása 53
Fogyasztók adatainak értelmezése 53
Az áramköri mennyiségek mérése 55
III. EGYENÁRAMÚ HÁLÓZATOK 57
A villamos hálózatok törvényei 57
A hálózatok alaptörvényei 57
Ellenállás-hálózatok eredő ellenállása 61
A feszültségosztás, az áramosztás és a hídkapcsolás törvénye 67
Műszaki alkalmazások 70
Az energiaforrások viselkedése 76
Energiaforrások jellemzése 76
(*) Generátorok összekapcsolása. Összetett generátorok 80
Energiaforrások teljesítményviszonyai 83
IV. HŐFEJLŐDÉS AZ ÁRAMKÖRBEN 88
A villamos energia hőegyenértéke 88
Melegedés. Vezetékek. Túláramvédelem 90
(**) Berendezések melegedése. Hűtés 90
(*) A vezetékek méretezése 91
Biztosítók. Túláramvédelem 92
V. VILLAMOS VEZETÉS FOLYÉKONY ÉS LÉGNEMŰ KÖZEGEKBEN 94
Villamos vezetés folyadékokban (Vegyi-elektromos folyamatok) 94
Az elektrolitos vezetés. Elektrolízis 94
Műszaki alkalmazások 97
Villamos vezetés légnemű közegben és légüres térben 101
Töltésáramlás légnemű közegben és vákuumban 101
Műszaki alkalmazások 104
Összefoglalás 105
VI. A VILLAMOS ERŐTÉR 106
A villamos erőtér fogalma. Alapjelenségek 106
A nyugvó villamos erőtér fogalma. Vizsgálati eszközök 106
Alapjelenségek nyugvó villamos erőtérben 107
A villamos erőtér leírására szolgáló mennyiségek 111
A villamos térerősség 111
A villamos potenciál 113
A nyugvó villamos erőtér alakulása és jellemző tulajdonságai 115
A villamos erőtér szemléletes ábrázolása, Különböző alakú erőterek 115
A felületi töltéssűrűség és a térerősség kapcsolata 118
Összefüggések homogén erőtérben 120
A szigetelőanyagok jellemzése 122
A kapacitás. Kondenzátorok 123
A kapacitás fogalma és mértékegysége 123
A kondenzátorok 125
Kondenzátor az áramkörben. Töltési és kisütési folyamat 127
(*) A kondenzátorban tárolt energia 131
(*) Összekapcsolt kondenzátorok eredő kapacitása 131
Összefoglalás 133
VII. AZ IDŐBEN ÁLLANDÓ MÁGNESES ERŐTÉR 134
A mágneses erőtér leírása és alapvető tulajdonsága 134
Vizsgálati eszközök és kiindulási tapasztalatok 134
A mágneses indukció 136
A mágneses erőtér ábrázolása és tulajdonságai 138
A mágneses fluxus fogalma 143
Az elektrodinamikai erőhatások nagysága és technikai alkalmazása 144
Mitől függ a mágneses indukció? 147
A mágneses térerősség. A gerjesztési törvény 148
A térerősség és az indukció kapcsolata. A mágneses permeabilitás 149
Az indukció kiszámítása egyszerű esetekben 151
Technikai alkalmazások 154
Az anyagok viselkedése mágneses mezőben 156
Az eltérő viselkedés magyarázata 156
A ferromágneses anyagok tulajdonságai és alkalmazásuk 159
Összefoglalás 164
VIII. VÁLTOZÓ MÁGNESES ERŐTÉR - INDUKÁLT VILLAMOS ERŐTÉR 166
Az indukciós jelenségek 166
Az elektromágneses indukció jelenségcsoportja 166
Az indukciótörvény 168
Az elektromágneses indukció megjelenési formái és műszaki alkalmazása 172
Tekercsek viselkedése az áramkörben 175
Az induktivitás fogalma és mértékegysége 175
Mitől függ a tekercsek induktivitása? 178
Tekercsek viselkedése az áramkörben 179
A villamos és mágneses erőtér összetartozása 182
Indukált villamos erőtér 182
(*) Változó villamos erőtér - mágneses erőtér 183
(*) Az elektromágneses hullám 184
Összefoglalás 187
IX. VÁLTAKOZÓ ÁRAMÚ ÁRAMKÖRÖK 188
A szinuszos váltakozó feszültség 188
A váltakozó feszültség (áram) fogalma, leírása 188
A szinuszos váltakozó feszültség előállítása és időfüggvénye 190
Szinuszos mennyiségek jellemzése 193
A fázishelyzet és fáziskülönbség fogalma 195
Szinuszos mennyiségek középértékei 197
Szinuszos mennyiségek összegezése 201
Összefoglalás 204
Az áramköri törvények alkalmazása 205
Kirchhoff törvényeinek alkalmazása 205
Kölcsönhatások az áramkörben 206
Az impedancia fogalma 209
Az impedancia jellemzése. Összekapcsolt impedanciák eredője 212
A teljesítmény kiszámítása 215
A teljesítménytényező jelentősége 220
Összefoglalás 222
Az alkatrészek viselkedésének vizsgálata 223
Az áramköri elemek impedanciája 223
Összekapcsolt induktivitás és ohmos ellenállás 228
Összekapcsolt kapacitás és ohmos ellenállás 233
Műszaki alkalmazások 236
Az egymással összekapcsolt tekercs és kondenzátor (Rezgőkör) 238
Összefoglalás 248
(**) Információtovábbítás 248
Többfázisú hálózatok 251
A többfázisú hálózat keletkezése. Elnevezések 251
A szimmetrikus háromfázisú rendszer 253
A fogyasztók által felvett teljesítmény 256
A forgó mágneses mező 259
A háromfázisú hálózat előnyei 262
Összefoglalás 262
X. AZ ÉRINTÉSVÉDELEM 263
A villamos áram hatása az emberi szervezetre 263
Az érintésvédelem fogalma és módjai 264
A leggyakoribb érintésvédelmi módok 265
Segélynyújtás villamos baleseteknél 268
XI. VILLAMOS MÉRÉSEK 270
A villamos mérőműszereken található jelzések 271
A villamos mérés fogalma 272
A villamos mérések pontossága 272
A villamos mérések biztonságtechnikája 273
Mérési feladatok 274
1. Vezető egyenáramú ellenállásának és teljesítményfelvételének mérése 274
2. Villamos energiaforrás leadott teljesítményének vizsgálata 276
3. Kondenzátor kapacitásának meghatározása 278
4. Tekercs induktivitásának mérése 279
XII. VILLAMOS GÉPEK 282
Transzformátorok 282
A transzformátor elvi felépítése és működése 282
Az ideális transzformátor áramköri jellemzői 284
A transzformátorok technikai alkalmazásai 287
Villamos forgógépek 289
Egyenáramú gépek 290
Váltakozó áramú gépek 296
Összefoglalás 300
XIII. ELEKTRONIKUS ELEMEK 302
A félvezetők 302
A félvezetők áramvezetési típusai 302
A félvezető eszközök főbb típusai 306
Elektroncsövek 319
A vákuumdióda 319
A trióda 321
A fotocella 324
Összefoglalás 324
XIV. AZ ATOM- ÉS MAGFIZIKA ELEMEI 326
Az anyag kettős természete 326
A teljes elektromágneses színkép 326
Az elektromágneses sugárzás kvantumos természete 328
A részecske- és hullámtulajdonság elválaszthatatlan 329
Az atomi elektronfelhő energiaszintjei 332
Atommodellek 332
Vonalas színképek 333
A sávmodell 335
Az atommag szerkezete 337
Radioaktív sugárzások 337
Az atommag felépítése 338
Tömeg és energia 340
A magenergia felszabadítása 341
Összefoglalás 343

Témakörök