Elméleti villamosságtan

Szerző

Grafikus

Lektor

Budapest

'Dr. Simonyi Károly: Elméleti villamosságtan ' összes példány

Kiadó:	Tankönyvkiadó Vállalat
Kiadás helye:	Budapest
Kiadás éve:	1991
Kötés típusa:	Vászon
Oldalszám:	729 oldal
Sorozatcím:
Kötetszám:
Nyelv:	Magyar
Méret:	24 cm x 17 cm
ISBN:	963-18-3239-2
Megjegyzés:	11. kiadás. Tankönyvi szám: 44245/1. Megjelent 1000 példányban. Fekete-fehér ábrákkal illusztrált.

Értesítőt kérek a kiadóról

A beállítást mentettük,
naponta értesítjük a beérkező friss
kiadványokról

Előszó

Az első kiadás úgy határozta meg az elméleti villamosságtan témakörét, hogy az egyrészt a villamos jelenségeket kormányzó alaptörvények általános elvi kérdéseivel, azok logikai kapcsolatával, a belőlük levonható egészen általános következtetésekkel foglalkozik, másrészt konkrét gyakorlati kérdéseket is tárgyal, ha azok a "szokottnál nagyobb" matematikai apparátust igényelnek. Az elméleti villamosságtan tehát a fizika elektrodinamikájának és a technikai részletproblémáknak valamilyen arányú ötvözete. A könyv ezen ötödik kiadása csakúgy, mint előző kiadásai, ehhez a célkitűzéshez igyekszik tartani magát, de éppen a célkitűzés állandósága követeli meg a tartalom állandó változtatását. Gondoljunk csak arra, hogy a hallgatók matematikai felkészültsége egyre jobb lesz, így a bonyolult matematikai apparátus fogalma egyre jobban eltolódik, egyre több ismeretet vehetünk adottnak. Így egyes részek elhagyhatók. Ugyanakkor újabb matematikai diszciplínák kerülnek a technikai számításoknál az előtérbe, amelyek még nem szerepelnek az egyetemi matematika-oktatásban. Ezek ismertetését - egy időre legalábbis - fel kell venni a könyvbe.
Ugyancsak állandóan változik az elvi, fizikai elektrodinamikának nevezhető rész: a relativisztikus elektrodinamika is lassan-lassan mérnöki tudományággá válik, sőt a kvantum-elektrodinamikának is vannak gyakorlati vonatkozásai.
Mindezek az új anyagrészek, még ha a kihagyásokat figyelembe is vesszük, erősen növelik a terjedelmet. A könyvnek ilyen jellegű terjedelemnövekedése nem szükségszerű, és csak a szerzők gyöngeségének tudható be, akiknek nincs elég lelkierejük ahhoz, hogy az elavult részeket teljesen elhagyják.
Köszönetemet fejezem ki mindazoknak, akik a könyv létrejöttében lényeges segítséget nyújtottak. Így köszönet illeti dr. Fodor György, dr. Vágó István, dr. Géher Károly docenseket, dr. Csurgay Árpád kutatót, akikkel igen sok szakmai és pedagógiai kérdést megvitattunk. Árkos Ilona és Mérey Imréné adjunktusok a könyv lektorálásán túlmenően a sajtó alá rendezésben nyújtottak hathatós segítséget. Köszönöm feleségemnek azt az állandó segítőkészséget, amellyel a munka minden fázisában mellettem állt.
Az ábrák szép kivitele Kelédy Tamás kezét dicséri, aki már az Elektronfizika c. könyv ábráit is rajzolta.
Végül köszönöm régi, jelenlegi és jövendő hallgatóimnak azt a lelkesedést, amellyel a tárgyat tanulják, és amely a könyv létrehozásának egyik legfőbb ösztönzője volt. Vissza

Tartalom

Előszó	13
Általános áttekintés
Bevezetés	17
Induktív úton a Maxwell-egyenletekig	19
A Biot-Savart-törvény	19
Az eltolási áramsűrűség fogalma és az I. Maxwell-egyenlet	21
A II. Maxwell-egyenlet	24
A Maxwell-egyenletek teljes rendszere	26
A Maxwell-egyenletek egyszerűbb alakja	29
Az I. Maxwell-egyenlet	29
A II. Maxwell-egyenlet	31
Az eltolási áramsűrűség nagyságrendje	32
A többi egyenlet	33
A Maxwell-egyenletek tiszta sinusos időbeli változás esetén	34
A Maxwell-egyenletek bonyolultabb alakja	34
Az anyagjellemzők általános esetben	34
Az anyag befolyásának szemléletes értelmezése	35
Mozgó közegek	36
A térjellemzők viselkedése különböző anyag állandójú térrészek határoló felületein	38
Energiaátalakulások az elektromágneses térben	42
Általános összefüggések	42
A Poynting-vektor	45
Az energia áramlása stacionárius terekben	46
Néhány különleges energiaátalakulás	49
Erőhatások az elektromágneses térben	50
A Maxwell-egyenletek egyértelmű megoldhatósága	54
Közelhatás - távolhatás	55
A mértékrendszerek	56
Az elektromágneses alapmennyiségek mérése	60
Az elektrodinamika felosztása	63
A vektoranalízis alapfogalmainak összefoglalása	64
A térbeli derivált fogalma	64
Egy vektor divergenciájának és rotációjának fogalma	65
Összetett vektoroperációk	67
Integráltételek	68
Green tétele vektorfüggvényekre	69
A vektoroperációk megfordítása	69
A gradiensképzés megfordítása	69
A divergencia- és rotációképzés megfordítása	70
Az örvénymentes forrásos tér	72
A forrásmentes örvényes tér	76
A forrás- és örvénymentes tér véges térrészben	77
Egy adott térfogatban definiált vektorfüggvény meghatározása a forrásaiból és az örvényeiből	79
Sztatikus és stacionárius terek
A villamos tér meghatározása adott töltéselrendezés esetén	83
A tér meghatározása a térbeli töltéssűrűségből	83
Dipólus és multipólus	85
Dipólus	85
Axiális multipólusok	86
Általános multipólusok	91
A potenciál meghatározása felületi töltés és kettősréteg esetén	95
A potenciál és térerősség ugrásának szemléletes magyarázata	99
A térbeli töltéssűrűség helyettesítése felületi töltéssűrűséggel ellátott zárt felülettel és kettősrétegekkel	101
Az eddigi eredmények gyakorlati jelentősége	104
A tér meghatározása adott kerületértékek mellett a legegyszerűbb térbeli esetekben	105
A gyakorlati elektrosztatika kérdései	105
A vektoranalízis alapfogalmai és a Maxwell-egyenletek ortogonális görbevonalú koordinátarendszerben	106
Általános koordináták, koordinátafelületek és koordinátavonalak. A helyi Descartes-koordinátarendszer	106
Az elemi távolság kifejezése	107
A gradiensképzés	109
A divergeniaképzés	109
A rotációképzés	110
A Laplace-kifejezés általános ortogonális koordinátákban	111
A Maxwell-egyenletek általános ortogonális koordinátákban	112
A Laplace-egyenlet megoldása néhány egyszerű térbeli esetben	112
A Descartes-koordináták	113
Hengerkoordináták	114
Gömbkoordináták	116
Konfokális koordináták	118
Vezető ellipszoid homogén térben	124
Az apertúra tere	127
További ortogonális koordináta-rendszerek	131
A kerületérték-probléma megoldása a síkban	133
A változók szétválasztása	133
Megoldás sorbafejtéssel	135
Komplexváltozós függvények elemi tulajdonságai. A konform leképezés	137
A síkprobléma megoldása komplex függvények segítségével	139
Példák a komplexváltozós függvények alkalmazására	142
A konform leképezés alaptétele	149
Sokszög-vezérgörbéjű elektródák tere	150
Példák a Schwarz-Christoffel-féle transzformáció alkalmazására	154
Hengerszimmetrikus terek	157
Az elektrosztatikus tér kiszámítása hengerszimmetrikus elektróda-elrendezések esetén a változók szétválasztásával	157
A Bessel-féle differenciálegyenlet megoldása. A Bessel-függvények tulajdonságai	159
Az első- és másodfajú Bessel-függvények sorainak meghatározása	159
A Bessel-függvények viselkedése kis és nagy argumentumok esetén	163
A módosított Bessel-függvények	164
A különböző rendű Bessel-függvények közötti összefüggések	165
A (2k+1)/2 indexű Bessel-függvények	167
Tetszés szerinti függvény sorbafejtése Bessel-függvények szerint. Az ororotgonalitási reláció bizonyítása	168
Példák a hengerszimmetrikus terek meghatározására	171
A potenciál kiszámítása a szimmetriatengely mentén fellépő potenciáleloszlás ismertében	179
A hengerszimmetrikus egyenlet megoldása sorbafejtéssel	181
A Laplace-egyenlet általános megoldása hengerkoordinátákban	183
A Laplace-egyenlet megoldása gömbkoordinátákban	185
A hengerszimmetrikus terek tárgyalása gömbfüggvények segítségével	185
A Legendre-féle polinomok tulajdonságai	189
A Laplace-egyenlet általános megoldása gömbkoordinátákban	192
A kapcsolt Legendre-függvények tulajdonságai	194
Az l/r függvény sorbafejtése felületi gömbfüggvények szerint	196
Sorbafejtés a felületi gömbfüggvények segítségével	198
A gömbfüggvények alkalmazása elektrosztatikus problémák megoldására	200
Különleges megoldási módszerek	203
A villamos tükrözés	203
Adott töltéseloszlások ekvipotenciális felületeinek meghatározása	208
Síkproblémák megoldása numerikus közelítő módszerrel	209
A Monte-Carlo-módszer	210
Síkbeli és hengerszimmetrikus terek meghatározása grafikus módszerrel	212
A gumimodell elmélete	214
Az elektrolitikus edény	216
A matematikai potenciálelmélet kerületérték-feladatai	218
A térbeli Green-függvény	218
A síkbeli Green-függvény	220
Az integrálegyenletek módszere	223
A kapacitásfogalom általánosítása	225
A részkapacitás forgalma	225
Az elektrosztatikus tér energiája	231
Sztatikus tér anyag jelenlétében	233
Elektrosztatikus tér	233
Magntosztatika	236
Példák az elektrosztatikus és megnetosztatikus terek számítására anyag jelenlétében	238
Stacionárius áramok mágneses tere	243
A mágneses tér kiszámítása a vektorpotenciál segítségével	243
A mágneses tér levezetése egy ciklikus potenciálból	245
Néhány példa a vektorpotenciál meghatározására	247
Hengerszimmetrikus mágneses tér kiszámítása	252
Tetszőleges tekercs tere	252
Hengerszimmetrikus terek számítása a vektorpotenciál segítségével	253
Helmholtz-tekercs számítása	255
A mágneses tér energiája	256
Az indukció-együttható fogalma	258
Az indukció-együtthatók számítási módszerei	259
Az elliptikus integrálok és az elliptikus függvények	260
Az elliptikus integrálok	261
Az elliptikus függvények mint az elliptikus integrálok inverzei	262
Szingularitások a mágneses térben	264
Szingularitások a sztatikus térben	264
A mágneses áramok fogalma	168
Egyenáram mágneses tere mágneses anyagok jelenlétébe	270
Kvázistacionárius folyamatok
Hálózatanalízis	275
A Kirchhoff-egyenletek	275
Egyenáramú hálózatok	275
Váltakozó áramú hálózatok	278
Gyakorlati útmutató a Kirchhoff-egyenletek felírásához	280
Példa az alapegyenletek felírására	285
Az alapegyenletek megoldásának általános módszerei	287
Egyszerű időfüggésű és egyszerű geometriájú feladatok	289
Tiszta sunusos gerjesztés. Egyszerű körök	289
A csomóponti potenciálok ás hurokáramok módszerének alkalmazása tiszta sinusos feszültség esetén	290
Példa a hurokáramok és a csomóponti potenciálok módszerének alkalmazására	291
Út az egyszerű geometriák felé. Thévenin és Norton tétele	294
A reciprocitás tétele	296
A hálózatok helyettesíthetősége kétpóussal	297
A hálózatok helyettesíthetősége négypólussal (két kapocspárral)	297
A négypólus mátrixjellemzőinek bevezetése	299
Az erősítő mint négypólus	302
Visszacsatolás négypóluson keresztül	303
Differenciáló és integráló körök	304
Nonreciprok négypólus	306
n-pólus	307
Analízis a szintézis számára	311
Az immittancia függése a valós frekvenciáktól	311
A komplex frekvenciasík bevezetése	312
A pólusok és a nullahelyek fekvése	318
A hálózatok stabilitásának feltétele	319
A jw tengelyen fekvő pólusok és nullahelyek tulajdonságai	320
Tiszta reaktáns hálózatok tulajdonságai	321
Az immittancia valós és képzetes része közti kapcsolat	324
Az immittanciafüggvény mint P R függény	326
Hálózatszintézis	327
Általános időbeli lefolyású jelenségek tárgyalása	328
A klasszikus módszer	328
Az átmeneti és súlyfüggvény módszere	330
A spektrummódszer	335
Az l(t) ugrásfüggvény Fourier-itegrálja	340
Néhány más gyakorlatilag fontos függvény Fourier-integrálja	342
A Laplace-transzformáció	347
A Laplace-transzformáció alkalmazása egyszerű áramkörökre	350
A Laplace-transzformáció megfordítása elemi úton	354
Az eltolási tétel	354
A hasonlósági tétel	355
A konvolúciótétel	355
A kifejtési tétel	356
A kifejtési tétel többszörös gyökök esetén	358
Példák a Laplace-transzformáció alkalmazására	362
A Laplace-transzformáció megfordítása általános esetben	367
A lineáris hálózat jellegzetes függvényeinek kölcsönös kapcsolata	370
A komplex függvénytan további tételei	372
A lineáris, koncentrált paraméterű hálózatokra vonatkozó alapösszefüggések legáltalánosabb megfogalmazása	377
A hálózattopológia alapjai	377
A hálózat topológiáját jellemző mátrixok	379
A hálózat villamos állapotát jellemző mátrixok	382
Időben változó paraméterű (variáns) lineáris hálózatok	386
Általános hálózati elemek	386
A legegyszerűbb lineáris variáns hálózatok	387
Energetikai megfontolások	389
Változó kapacitású rezgőkör	391
Megoldás Fourier-sorral	394
Megoldás a súlyfüggvénnyel	395
Nemlineáris hálózatok	397
Rezgőkörök nemlineáris elemmel	397
A lineáris rezgő rendszer viselkedésének szemléltetése a fázissíkon	399
A nemlineáris rezgőkör fázisgörbéi	400
A Manley-Rowe-egyenletek	404
A térbeli áramlás törvényei	409
Az ellenállás és az indukció-együttható fogalma térbeli áramok esetén	409
Az elektromágneses tér véges vezetőképességű anyagokban	411
Az elektromágneses tér végtelen vezető féltérben	413
Végtelen vezető féltér ellenállása	419
Az elektromágneses tér rétegezett végtelen féltérben	419
Hengeres vezetők ellenállása	425
Az incukciós hevítés	429
Örvényáramok vékony lemezekben	431
Távvezetékek	435
A távvezeték differenciálegyenletének levezetése	435
A távvezeték differenciálegyenletének megoldása	438
A terjedési együttható és a hullámellenállás függése a vezeték állandóitól	442
Ideális vezeték	443
Kis csillapítású vezeték	445
Torzításmetes vezeték	447
A fázis- és csoportsebesség fogalma	448
A vezeték végén fellépő jelenségek	450
A távvezeték bemenő impendanciája	458
A véges hosszúságú vezetékdarab mint kapcsolási elem	463
A vezetékcsonk mint reaktancia	463
A vezetékcsonk mint transzformátor	466
A vezetékcsonk mint rezgőkör	468
Változó hullámellenállású távvezetékek	473
Bekapcsolási jelensségek ideális távvezetékeken	477
A Laplace-transzformáció alkalmazása távvezetékeken lefolyó tranziens jelenségek vizsgálatára	481
Bekapcsolási jelenségek véges hosszúságú távvezetéken	484
Példák véges hosszúságú távvezetékek bekapcsolási jelenségeinek kiszámítására	486
Végtelen hosszú kábelek vizsgálata általános esetben	494
Elektromágneses hullámok
Síkhullámok	499
A hullámegyenlet legegyszerűbb megoldása	478
Síkhullámok visszaverődése vezetőkről és szigetelőanyagokról	505
Síkhullámok vezetők belsejében	509
Síkhullámok giromágneses közegben	512
Lineáris antennák és antennarendszerek	515
A Maxwell-egyenletek megoldása a retardált potenciálok segítségével	515
A Maxwell-egyenletek megoldása szigetelőanyagokban a Hertz-vektor segítségével	519
A dipólusantenna sugárzása	522
Általános megoldás	522
A dipólusantenna teljes tere	526
A kisugárzott teljesítmény	527
Mozgó töltés sugárzó tere	530
A keretantenna sugárzása	530
Tetszőleges árameloszlású egyenes antennák sugárzása	535
Egyenes antennák sinusos árameloszlássa	535
Dipólusoszlop	540
Dipólussor	541
Dipólussík	542
A föld befolyása a tér kialakulására	545
Egyenes antennák impendanciája	546
A reciprocitási törvény	551
A hullámegyenlet megoldása különböző koordináatarendszerekben	554
A vektoriális hullámegyenlet visszavezetés a skaláris hullámegyenletre	554
Homogén és inhomogén síkhullám	557
Hengerhullámok	560
Gömbhullámok	563
A sík-, henger- és gömbfüggvények közötti kölcsönös kapcsolat	566
Kerületérték-problémák I.	571
Síkhullámok törése és visszaverődése	571
Hullámterjedés egy körhenger mentén	575
Általános megoldás	575
A Sommerfeld-féle felületi hullám	576
A Goubau-féle felületi hullámok	579
A kerületérték-probléma megoldása egy gömbfelületen	580
Általános megoldás	580
Tömör fémgömb sajátrezgései	582
A gömbi antenna	583
Kettőskúp-vezetékek és -antennák	587
Dipólusantenna sugárzó terének kiszámítása véges vezetőképességű föld esetén	588
Kerületérték-problémák II. - Csőhullámok	597
A térerősség kiszámítása általános vezérgörbéjű cső belsejében	597
Körkeresztmetszetű csövekben fellépő hullámformák	598
A határfeltételek kielégítése	599
A határhullámhossz	602
Néhány egyszerűbb hullámforma tulajdonságai	603
Különböző hullámformák koaxiális kábelben	605
Különböző hullámformák elliptikus keresztmetszetű csövekben	606
Csőhullámok négyszögkeresztmetszetű csövekben	608
A kör-, a négyszög-keresztmetszetű hullámvezető és a koaxiális kábel összehasonlítása	611
A hullámvezetők hullámellenállása	613
A hullámvezetőben haladó teljesítmény kiszámítása	614
TM hullámforma, általános keresztmetszetű cső	614
TE hullámforma, általános keresztmetszeű cső	617
TM hullámforma, kör keresztmetszetű cső	619
TE hullámforma, kör keresztmetszetű cső	619
TM hullámforma, négyszög keresztmetszetű cső	620
TE hullámforma, négyszög keresztmetszetű cső	621
Az A konstans meghatározása. Az átvihető határteljesítmény	621
Veszteségek a hullámvezetőben	622
TM hullámforma, általános keresztmetszetű cső	622
TE hullámforma, általános keresztmetszetű cső	624
A veszteségek kö és négyszög keresztmetszetű csövekben	624
A csillapítási tényező kör és négyszög keresztmetszetű csövekben	626
A csillapítási tényező gyakorlati formulája rézvezeték esetében	629
Csőhullámok keltése	632
Csőhullámok ferritben	634
A módusok szerinti sorbafejtés	638
Az ortonormált módusfüggvények bevezetése	638
A csőben haladó teljesítmény kiszámítása	640
A távvezeték analógia	641
Az ortogonalitási relációk igazolása	643
Kerületérték-problémák III. - Üregrezonátorok	645
A henger mint üregrezonátor	645
A gömb mint üregrezonátor	649
Üregrezonátorok jósági tényezője és áramköri paraméterei	653
Általános sugárzási problémái	658
A skaláris Huyghens-elv	658
A vektoriális Huyghens-elv	660
A tér meghatározása a forrásokból és a felületi adatokból	660
Az eredmények szemléltetése a villamos és mágneses felületi áramokkal	663
A kisugárzási feltétel	664
A szórás problémája	665
Az elhajlási probléma	666
Egy koaxiális kábel végének sugárzása	667
A Huygens-forrás sugárzása	669
A Babinet-elv az elektromágneses térben	670
Befejező áttekintés
A maxwelli elektrodinamika egysége	675
A fizikai egység	675
A matematikai módszer egysége	682
A relativisztikus elektrodinamika alapegyenletei	691
A Lorentz-transzformáció	691
A Maxwell-egyenletek és a Lorentz-transzformáció	693
A Maxwell-egyenletek Lorentz-invariáns megfogalmazása	696
A relativisztikus elektrodinamika néhány eredménye	700
A Maxwell-egyenletek átírása a klasszikus mechanika formanyelvére	702
A pontmechanika alapösszefüggései	702
A véges szabadsági fokkal rendelkező mechanikai rendszer és a villamos hálózatok közötti analógia	704
Az alapegyenletek folytonos közegek esetén	705
Az elektordinamika sűrűségfüggvényei és a Maxwell-egyenletek	708
A kvantum-elektordinamika elemei	711
A kvantummechanika mátrixformalizmusa	711
A kvantum-elektordinamika alapössefüggései	714
A kvantum-elektrodinamika néhány eredményének kvalitatív tárgyalása	716
Irodalomjegyzék	721
Név- és tárgymutató	723

Témakörök

Dr. Simonyi Károly

Dr. Simonyi Károly műveinek az Antikvarium.hu-n kapható vagy előjegyezhető listáját itt tekintheti meg: Dr. Simonyi Károly könyvek, művek

Megvásárolható példányok

Nincs megvásárolható példány
A könyv összes megrendelhető példánya elfogyott. Ha kívánja, előjegyezheti a könyvet, és amint a könyv egy újabb példánya elérhető lesz, értesítjük.

Előjegyzem