ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ
ТЕОРИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И МАГНИТНЫХ ЦЕПЕЙ
Глава первая. Элементы нелинейных электрических цепей, их характеристики и параметры................;.......... 7
1-1. Особые свойства нелинейных электрических цепей...... —
1-2. Элементы электрической цепи с нелинейными сопротивлениями, их параметры и характеристики............. 9
1-3. Симметричные и несимметричные характеристики элементов
с нелинейными сопротивлениями............... 11
1-4. Инерционные и безынерционные элементы с нелинейным
сопротивлением ......................... 17
1-5. Характеристики элементов с нелинейным сопротивлением, позволяющие осуществить стабилизацию тока или напряжения .............................. 19
1-6. Полупроводниковые диоды как нелинейные элементы электрической цепи......................... 20
1-7. Управляемые нелинейные элементы. Ионный прибор с управляющим электродом...................... 25
1-8. Управляемые нелинейные элементы. Трехэлектродная электронная лампа......................... 26
1-9. Трехэлектродная электронная лампа как элемент электрической цепи........................... 28
1-10. Управляемые нелинейные элементы. Полупроводниковые
триоды.............................. 30
1-11. Полупроводниковый триод как'элемент электрической цепи 33
1-12. Нелинейные свойства ферромагнитных материалов...... 36
1-13. Нелинейные характеристики и параметры катушки с сердечником из ферромагнитного материала ............ 43
1-14. Конденсаторы с нелинейной характеристикой........ 46
1-15. Источники э. д. с. и источники тока с нелинейными характе-
ристиками............................ °"
Глава вторая. Расчет нелинейных электрических и магнитных цепей при
постоянном токе ............................. °
2-1. О расчете нелинейных электрических цепей при постоянном
токе............................... ~~~
2-2. Последовательное, параллельное и смешанное соединения участков электрической цепи, содержащих нелинейные эле-менты и не содержащих источников э. д. с...........• ь
2-3. Последовательное, параллельное и смешанное соединения участков электрической цепи, содержащих нелинейные элементы и источники э. д. с....................... 55
2-4. Расчет сложной электрической цепи с одним нелинейным
элементом............................ 59
2-5. Расчет сложной электрической цепи с двумя нелинейными
элементами........................... 61
2-6. Расчет сложной электрической цепи с тремя нелинейными
элементами........................... 62
2-7. Расчет сложной электрической цепи с четырьмя и более нелинейными элементами. Метод последовательных приближений 65
2-8. Аналитическое исследование особых свойств нелинейных электрических цепей постоянного тока при малых отклонениях от заданного режима.................. 68
2-9. Расчет магнитной цепи с последовательным соединением
участков ............................ 72
2-10. Расчет разветвленных магнитных цепей........... 75
2-11. О расчете постоянных магнитов............... 77
2-12. О расчете магнитных цепей с постоянными магнитами .... 79
'лава третья. Нелинейные электрические и магнитные цепи при периодических процессах ............................. 81
3-1. Особенности периодических процессов в электрических цепях
с инерционными нелинейными элементами.......... —
3-2. Процессы в цепи с индуктивным инерционным электромеханическим элементом...................... 83
3-3. Особенности периодических процессов в цепях с безынерционными нелинейными элементами. Метод эквивалентных синусоид ............................ 85
3-4. Формы кривых тока, магнитного потока и э. д. с. в катушке
с ферромагнитным сердечником................ 87
3-5. Потери в сердечниках из ферромагнитного материала .... 88
3-6. Эквивалентные синусоиды и зависимость между потокосцеп-
лением и током ........................ 90
3-7. Уравнение, векторная диаграмма и эквивалентная схема
катушки с ферромагнитным сердечником........... 91
3-8. Комплексное магнитное сопротивление магнитной цепи ... 93
3-9. Уравнения, векторная диаграмма и эквивалентная схема
трансформатора с ферромагнитным сердечником...... 94
3-10. Графический метод расчета, основанный на введении эквивалентных синусоид..............•......... 97
3-11. Явление феррорезонанса при последовательном соединении
катушки с ферромагнитным сердечником и конденсатора ... 98
3-12. Явление феррорезонанса при параллельном соединении
катушки с ферромагнитным сердечником и конденсатора 102
3-13. Ферромагнитные стабилизаторы напряжения........ 103
3-14. Управляемые индуктивные элементы нелинейной цепи.
Ферромагнитный усилитель мощности............ 105
3-15. Метод гармонического баланса для расчета периодических
процессов в нелинейных цепях................ 107
3-16. Выделение высших гармоник в нелинейных цепях с целью
преобразования частоты .................... 110
3-17. Умножение частоты с помощью ферромагнитных элементов, основанное на выделении гармоник нулевой последовательности .............................. 111
п пепи метолом сопряжения интервалов
при кусочно-линейной аппроксимации характеристик нелинейных элементов....................... 113
3-19. О расчете нелинейных цепей с вентилями. Выпрямление переменного тока.......................... 114
3-20. Регулирование выпрямителей и преобразование постоянного
тока в переменный с помощью управляемых вентилей..... 117
3-21. Конденсаторы с нелинейной характеристикой в цепи переменного тока.......................... 122
3-22. О коэффициенте мощности при питании нелинейной цепи от
источника синусоидального напряжения........... 124
Глава четвертая. Элементы теории колебаний и методы расчета переходных процессов в нелинейных электрических цепях........... 126
4-1. Особенности колебательных процессов в нелинейных электрических цепях.........................__• —
4-2. Устойчивость режима в цепи с индуктивностью и нелинейным сопротивлением, питаемой от источника постоянного напряжения........................... 127
4-3. Устойчивость режима в цепи с емкостью и нелинейным сопротивлением, питаемой от источника постоянного напряжения 129
4-4. О выборе эквивалентной схемы для рассмотрения вопроса
об устойчивости........................ 130
4-5. Общие соображения об устойчивости режима в сложных нелинейных электрических цепях, питаемых от источников постоянного напряжения...................•__ 133
4-6. Возбуждение автоколебаний в нелинейной системе с обратной
связью. Ламповый генератор................. 135
4-7. Релаксационные келебания.................. 140
4-8. Методы расчета переходных процессов в нелинейных электрических цепях.......................... 143
4-9. Метод графического интегрирования для расчета переходного
процесса в нелинейной цепи................. 144
4-10. Аналитический метод расчета переходных процессов, основанный на приближенном аналитическом выражении характеристики нелинейного элемента ................ 149
4-11. Метод последовательных интервалов для расчета переходных
процессов в нелинейной цепи................. 152
4-12. Метод расчета переходных процессов в нелинейной цепи,
основанный на условной линеаризации уравнения цепи . . . 154
4-13. Изображение переходных процессов на фазовой плоскости 156
4-14. Метод изоклин для построения фазовых траекторий и расчета
переходных процессов..................... 161
4-15. Метод медленно меняющихся амплитуд — метод Ван-дер-
Поля.............................. 167
4-16. Частотные свойства нелинейных цепей........... "^
4-17. Значение нелинейных электрических цепей в современной
технике............................. 1'^
ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ
ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ
Глава пятая. Уравнения электромагнитного поля............. 1''
5-1. Электромагнитное поле и его уравнения в интегральной форме — 5-2. Закон полного тока в дифференциальной форме — первое
уравнение Максвелла..................... 18
5-3. Закон электромагнитной индукции в дифференциальной
форме — второе уравнение Максвелла............ 184
5-4. Теорема Гаусса и постулат Максвелла в дифференциальной
форме.............................. 185
5-5. Выражение в дифференциальной форме принципов непрерывности магнитного потока и непрерывности электрического
тока............................... 189
5-6. Теорема Остроградского. Теорема Стокса........... 190
5-7. Полная система уравнений электромагнитного поля..... 192
5-8. Электростатическое поле и поле постоянных токов как частные случаи электромагнитного поля ............. 196
Глава шестая. Электростатическое поле .................. 198
; 6-1. Безвихревой характер электростатического поля. Градиент
I электрического потенциала .................. —
I 6-2. Убывание потенциала и напряженности поля на больших
| расстояниях от системы заряженных тел........... 201
| 6-3. Определение потенциала по заданному распределению заря-
| дов ............................... 205
| ' 6-4. Уравнения Пуассона и Лапласа............... 207
I 6-5. Граничные условия на поверхности проводников....... 208
| 6-6. Граничные условия на поверхности раздела двух диэлектри-
| ков ............................... —
| 6-7. Основная задача электростатики................ 212
г 6-8. Плоскопараллельное поле................... 213
6-9. Применение функций комплексного переменного....... 216
6-10. Поле уединенного провода кругового сечения......... 218
6-11. Поле двух плоскостей, сходящихся под углом......... 220
6-12. Поле двухпроводной линии передачи............ 221
6-13. Поле параллельных несоосных цилиндров.......... 225
6-14. Поле у края плоского конденсатора.............. 227
6-15. Графический метод построения картины плоскопараллельного
поля . . ............«................ 229
6-16. Графический метод построения картины поля тел вращения 230 6-17. Графический метод построения картины поля в случае
неоднородной изолирующей среды.............. 231
6-18. Тело из диэлектрика во внешнем электростатическом поле —f
6-19. Диэлектрический шар во внешнем однородном поле...... 232
6-20. Проводящее тело во внешнем электростатическом поле.
Электростатическое экранирование.............. 235
6-21. Металлический шар во внешнем однородном поле..... 237
6-22. Метод зеркальных изображений............... 238
Глава седьмая. Расчет электрической емкости , ............. 240
7-1. Емкость между круговыми цилиндрами. Емкость двухпроводной линии передачи.............,...... _*
7-2. Потенциальные коэффициенты, коэффициенты электростатической индукции и частичные емкости в системе тел..... 243
7-3. Потенциальные коэффициенты в системе параллельных
весьма длинных проводов................... 247
7-4. Емкость двухпроводной линии с учетом влияния земли .... 249
7-5. Емкость трехфазной линии передачи............. 250
7-6. Метод средних потенциалов для расчета потенциальных
коэффициентов и емкостей в системе проводов......... 253
7-7, Вычисление емкости по картине поля............ 257
Глава восьмая. Электрическое поле постоянных токов ........... 259
Уравнения электромагнитного поля постоянных токов .... — Электрическое поле в диэлектрике, окружающем проводники с постоянными токами ............... 260
8-3. Электрическое поле и поле вектора плотности тока в проводящей среде......................... 261
8-4. Граничные условия на поверхности раздела двух проводящих
.сред............................... 262
8-5. Аналогия электрического поля в проводящей среде с электростатическим полем....................... 264
8-6. Ток утечки в кабеле и сопротивление изоляции кабеля .... 265
8-7. Сопротивление заземления .................. 266
Глава девятая. Магнитное поле постоянных токов............. 270
9-1. Вихревой характер магнитного поля токов. Скалярный
потенциал магнитного поля в области вне токов........ —
9-2. Векторный потенциал магнитного поля токов......... 272
9-3. Выражение магнитного потока через векторный потенциал 275
9-4. Общая задача расчета магнитного поля постоянных токов. . 276
9-5. Плоскопараллельное поле................... —
9-6. Применение функций комплексного переменного....... 279
9-7. Поле линейных проводов. Принцип соответствия плоскопараллельных электрических и магнитных полей...... —
9-8. Прямолинейный провод с током во внешнем однородном поле 281 9-9. Поле проводов, имеющих конечное сечение произвольной
формы.............................. 282
9-10. Поле проводов кругового сечения............. 284
9-И. Поле двухпроводной линии передачи ............ 285
9-12. Граничные условия на поверхности раздела двух сред с различными магнитными проницаемостями........... 286
9-13. Поле токов вблизи плоских поверхностей ферромагнитных
тел. Метод зеркальных изображений............. 288
9-14. Графический метод построения картины поля......... 289
9-15. Пространственная задача. Поле кругового контура с током 293 9-16. Выражение скалярного потенциала через телесный угол,
под которым виден контур тока............... 296
9-17. Магнитное поле контура произвольной формы на большом
расстоянии от контура .................... 297
9-18. Тело во внешнем магнитном поле. Аналогия с электростатической задачей.......................... 298
9-19. Шар и эллипсоид вращения во внешнем однородном поле . . . 299
9-20. Коэффициенты размагничивания............... 300
9-21. Магнитное экранирование................... 301
Глава десятая. Расчет индуктивностей .................. 303
10-1. Общие выражения для вз-аимной и собственной индуктивностей............................ . . •—
10-2. Взаимная индуктивность двух круговых контуров...... 308
10-3. Индуктивность кругового контура.............. 309
10-4. Метод участков......................... 310
10-5. Индуктивности контуров, составленных из прямолинейных
отрезков............................1 312
10-6. Индуктивность прямоугольной рамки............ 314
10-7. Взаимная индуктивность между двумя двухпроводными линиями .............................. —
10-8. Индуктивность двухпроводной линии............ 315
10-9. Индуктивность трехфазной линии.............. 316
Глава одиннадцатая. Переменное электромагнитное поле в диэлектрике 319
11-1. Плоская электромагнитная волна в диэлектрике. Скорость
распространения электромагнитной волны ......... —
11-2. Вектор Пойнтинга....................... 325
11-3. Поток электромагнитной энергии.............. 328
11-4. Излучение электромагнитных волн антенной. Опыты Г. Герца. Работы П. Н. Лебедева. Изобретение радио
А. С. Поповым........................ 331
11-5. Электродинамические векторный и скалярный потенциалы
электромагнитного поля ................... 336
11-6. Электрический диполь с переменными зарядами....... 342
11-7. Электромагнитное поле на расстояниях от диполя, малых
по сравнению с длиной волны ............... 345
11-8. Электромагнитное поле на расстояниях от диполя, значительно превышающих длину волны............. —
11-9. Мощность и сопротивление излучения диполя и антенны . . 346 11-10. Передача электромагнитной энергии вдоль проводов линии 349 11-11. Передача электромагнитной энергии по внутренней полости
металлических труб....................... 351
11-12. Волноводы........................... 352
Глава двенадцатая. Переменноеэлектромагнитное поле в проводящей среде 361
12-1. Плоская электромагнитная волна в проводящей среде . ... —
12-2. Длина волны и затухание волны.............. 364
12-3. Явление поверхностного эффекта.............. 365
12-4. Активное и внутреннее индуктивное сопротивления проводов ............................ . . 366
12-5. Сопротивление провода при резком проявлении поверхностного эффекта....................... 370
12-6. Поверхностный эффект в массивных проводах из ферромагнитного материала .................... 373
12-7. О комплексных магнитной и диэлектрической проница-
емостях ............................ 374
12-8. Неравномерное распределение переменного магнитного
потока в плоском листе ................... 376
12-9. Неравномерное распределение тока в цилиндрическом проводе кругового сечения ................... 379
12-10. Активное и внутреннее индуктивное сопротивления цилиндрических проводов кругового сечения............ 385
12-11. Эффект близости. Поверхностная закалка индукционным
методом ............................ 387
12-12. Электромагнитное экранирование.............. 388
12-13. Экспериментальное исследование и моделирование электрических и магнитных полей.................. 389
12-14. О критериях разграничения задач теории электрических
и магнитных цепей и задач теории электромагнитного поля 395
Предметный указатель ........................... 399
Оглавление.................................. 402
