Villamosságtan erősáramú üzemmérnököknek

Tartalom

ELŐSZÓ 3
1. EGYENÁRAMÚ KÖRÖK 5
1.1 Alapfogalmak 5
1.2. Az Ohm-törvény 8
1.3. A Kirchhoff-törvények 11
1.4. A hálózatok átalakítása 14
1.5. A valóságos feszültségforrás és a hatásfok 20
1.6. Hálózatszámítási tételek 23
1.6.1. A szuperpozíció elve 23
1.6.2. A helyettesítő feszültségforrás tétele (Thevenin tétele) 25
1.6.3. A helyettesítő áramforrás tétele (Norton tétele) 26
1.6.4. A felcserélési tétel 27
1.6.5. A nullponteltolódás tétele (Millmann-tétel) 27
1.7. Ellenállások 28
1.8. A villamos térerősség és az áramsűrűség 30
1.9. Az egyenáramú vezeték méretezése 32
2. A VILLAMOS TÉR 34
2.1. A villamos tér jellemzői 34
2.1.1. A villamos térerősség és az eltolás 34
2.1.2. A feszültség és a potenciál fogalma 37
2.2. Az elektrosztatika Gauss-tétele 39
2.3. Néhány egyszerű töltéselrendezés tere 41
2.3.1. A koncentrikus gömbelektródák tere 41
2.3.2. A koaxiális hengerek tere 44
2.3.3. Két párhuzamos vezető tere 45
2.3.4. A síkelektródák tere 47
2.4. A villamos tükrözés 48
2.5. A kapacitás és a részkapacitás 49
2.5.1. A kapacitás fogalma és meghatározása 49
2.5.2. A részkapacitás fogalma 50
2.5.3. A kondenzátorok soros és párhuzamos kapcsolása 51
2.6. Rétegezett szigetelés síkelektródák terében 53
2.7. A villamos tér energiája 56
2.8. Erőhatás villamos térben 57
2.9. Az elektrosztatikus és az áramlási tér hasonlósága 60
3. A MÁGNESES TÉR ÉS A MÁGNESES KÖR 62
3.1. Néhány mágneses jelenség 62
3.2. A mágneses tér jellemzői 65
3.3. A mágneses tér törvényei 68
3.3.1. A mágneses Ohm-törvény 69
3.3.2. A gerjesztési törvény 70
3.3.3. A Biot-Savart-törvény 73
3.4. A mágneses körök 74
3.4.1. Ferromágneses anyagok 74
3.4.2. A gerjesztett mágneses körök 76
3.4.3. Az összetett mágneses kör 73
3.4.4. A mágneses szórás 80
3.4.5. Az állandó mágnessel gerjesztett mágneses kör 81
3.5. A változó mágneses tér 8/5
3.5.1. A mozgási indukció 85
3.5.2. A nyugalmi indukció 89
3.6. Induktivitások 91
3.6.1. A kölcsönös induktivitás 91
3.6.2. Az önindukciós tényező 92
3.7. A mágneses tér energiája 94
3.8. A mágneses tér törvényeinek alkalmazása néhány esetben 96
3.8.1. Párhuzamos vezetőpár induktivitása 96
3.8.2. Egyenáramú húzómágnes 99
3.8.3. A hengeres tekercs 101
3.8.4. Az induktivitások eredője 104
3.8.5. A körvezető mágneses tere, induktivitása 106
4. A SZINUSZOSAN VÁLTAKOZÓ ÁRAMÚ KÖRÖK 111
4.1. A váltakozó áram jellemzői 111
4.2. A szinuszosan váltakozó áram előállítása 116
4.3. A váltakozó áramú körök számítása 118
4.3.1. A komplex számítási módszer bevezetése 118
4.3.2. Az áram és a feszültség kapcsolata R, L, C elemeken. Az impedancia fogalma 122
4.3.3. Néhány egyszerű kapcsolás vektorábrája és impedanciája 126
4.3.4. A Kirchhoff-törvények érvényessége a váltakozó áramú körökben 130
4.3.4.1. A helyettesítő feszültségforrás tétele (Thevenin-tétel) 133
4-3.4.2. A helyettesítő áramforrás tétele (Norton-tétel) 134
4.3.4.3. A Millmann-tétel 135
4.3.4.4. A váltakozó áramú hídkapcsolás 136
4.3.4.5. A teljesítményillesztés 137
4.4. Váltakozó áramú teljesítmények 138
4.5. A soros és a párhuzamos rezonancia 144
4.6. A valóságos tekercs helyettesítő kapcsolása. A vasveszteség 148
4.7. A fázisjavítás 152
5. A HÁROMFÁZISÚ HÁLÓZATOK 154
5.1. A többfázisú feszültségrendszer fogalma 154
5.2. A szimmetrikus háromfázisú rendszer 156
5.2.1. A szimmetrikus háromfázisú feszültség 156
5.2.2. A hálózat számítása szimmetrikus rendszer esetében 161
5.2.2.1. Csillagkapcsolású termelő - csillagkapcsolású fogyasztó 161
5.2.2.2. Csillagkapcsolású termelő - deltakapcsolású fogyasztó 163
5.2.2.3. Deltakapcsolású termelő - csillagkapcsolású fogyasztó 165
5.2.2.4. Deltakapcsolású termelő - deltakapcsolású fogyasztó 167
5.2.3. A háromfázisú szimmetrikus rendszer teljesítménye 167
5.3. Az aszimmetrikus háromfázisú rendszer 169
5.3.1. Szimmetrikus táplálás és aszimmetrikus terhelés 169
5.3.1.1. Csillagkapcsolású termelő - csillagkapcsolású fogyasztó 169
5.3.1.2. Csillagkapcsolású termelő - deltakapcsolású fogyasztó 172
5.3.1.3. Deltakapcsolású termelő - csillagkapcsolású fogyasztó 174
5.3.1.4. Deltakapcsolású termelő - deltakapcsolású fogyasztó 174
5.3.2. Aszimmetrikus táplálás 175
5.3.3. A szimmetrikus összetevők módszere 177
5.3.4. Az aszimmetrikus háromfázisú rendszer teljesítménye 181
6. A MUNKADIAGRAMOK 183
6.1. Az impedanciadiagram és az admittancia-diagram 183
6.2. Az inverzió 187
6.3. A feszültség-munkadiagram és az áram-munkadiagram. A paraméteregyenes elforgatása 193
6.4. A teljesítménymetszékek az áram-munkadiagramban 196
6.5. A frekvencia-munkadiagram 198
6.6. Változó ellenállással terhelt T kapcsolás 200
6.7. Állandó szögű impedanciával terhelt valóságos feszültségforrás áram-munkadiagramja 202
6.8. A két változó elemet tartalmazó hálózat vizsgálata 205
7. A TÖBBHULLÁMÚ FESZÜLTSÉGEK ÉS A TÖBBHULLÁMÚ ÁRAMOK 208
7.1. A Fourier-sor felhasználása a villamosságtanban 208
7.2. A többhullámú áram középértékei 214
7.2.1. Az egyszerű középérték 215
7.2.2. Az effektív érték 215
7.3. A teljesítmények 216
7.4. A hullámosság 218
7.5. A vezérléssel egyenirányítóit szinuszos feszültség 220
8. AZ ÁTMENETI JELENSÉGEK 224
8.1. Az állandósult és az átmeneti állapot fogalma 224
8.2. Az átmeneti jelenségek vizsgálatának módszerei 225
8.3. Az egytárolós áramkörök átmeneti jelenségei 227
8.3.1. A soros RL kör egyenfeszültségre kapcsolása 227
8.3.2. A soros RL kör szinuszosan váltakozó feszültségre kapcsolása 231
8.3.3. A soros RC kör egyenfeszültségre kapcsolása 234
8.3.4. A soros RC kör szinuszosan váltakozó feszültségre kapcsolása 236
8.3.5. A soros RL és RC kör megszakítása egyenfeszültségen 238
8.3.6. Az általános felépítésű egytárolós áramkörök számítása 239
8.4. A soros RLC kör átmeneti jelenségei 244
8.4.1. A soros RLC kör egyenfeszültségre kapcsolása 245
8.4.1.1. Az aperiodikus eset 247
8.4.1.2. A periodikus eset 249
8.4.2. A soros RLC kör szinuszosan váltakozó feszültségre kapcsolása 252
9. A NÉGYPÓLUSOK 255
9.1. A négypólus fogalma 255
9.2. A négypólus alapegyenletei 256
9.2.1. Az impedanciakarakterisztika 256
9.2.2. A lánckarakterisztika 257
9.3. A négypólusok helyettesítő kapcsolásai 259
9.4. A hullámimpedancia 260
9.5. A négypólus átviteli jellemzői 262
10. A NEMLINEÁRIS ÁRAMKÖRI ELEMEK 265
10.1. A nemlineáris áramköri elemek megadása 265
10.2. Nemlineáris ellenállást is tartalmazó áramkörök 266
10.3. Egy nemlineáris induktivitást tartalmazó áramkör 268
FÜGGELÉK 271
FI. A Laplace-transzformáció 273
F2. A Maxwell-egyenletek 279
F3. Bevezetés a mátrixszámítás elektrotechnikai alkalmazásába 281