Bazele fizice ale electrotehnicii
Prefaþã
Introducere 5
Obiectul cursului de Bazele electrotehnicii 5
Evoluþia cunoºtinþelor despre fenomenele
electrice ºi magnetice 5
Conþinutul cursului 7
Cap. 1. Electrostatica
Generalitãþi 9
Sarcina electricã ºi intensitatea câmpului electric în vid 9
Starea de electrizare ºi câmpul electric în vid 9
Linii de câmp 10
Densitãþi de sarcinã electricã 11
Conservarea sarcinii electrice 11
Teorema lui Coulomb. Permitivitatea vidului 13
Câmpuri electrice coulombiene în vid 14
Câmpul electric produs de o sarcinã punctiformã 14
Principiul superpoziþiei câmpurilor electrostatice 15
Fluxul câmpului electric în vid 16
Fluxul electric 16
Unghiul solid 16
Teorema lui Gauss 17
Teorema potenþialului electrostatic în vid. Tensiunea
electricã ºi potenþialul electric. Tensiunea electromotoare 18
Tensiunea electricã. Potenþial 18
Potenþialul unei sarcini punctiforme 20
Suprafeþe echipotenþiale 21
Teorema potenþialului câmpului electrostatic 21
Corpuri conductoare aflate în câmp electric 22
Polarizarea dielectricilor 24
Starea de polarizaþie 24
Momentul cinetic 25
Polarizaþie electricã 26
Unitãþi de mãsurã 26
Sarcini de polarizaþie. Densitatea sarcinii
de polarizþie 26
Rigiditatea dielectricã 28
Capacitatea electricã. Condensatoare 28
Condensatorul electric. Capacitatea 28
Calculul capacitãþilor electrostatice 29
Teoremele capacitãþilor echivalente 33
Relaþiile lui Maxwell pentru capacitãþi 40
1.10. Energia ºi forþele electrostatice 42
1.10.1. Energia electrostaticã 42
1.10.2. Forþele electrostatice ºi teoremele forþelor
generalizate 44
1.11. Metodele electrostaticii 47
1.11.1. Metoda elementarã 47
1.11.2. Metoda imaginilor electrice 48
Cap. 2. Electrocinetica
2.1. Tensiunea electromotoare ºi tipuri de câmpuri imprimate 55
2.1.1. Tensiunea electromotoare 55
2.1.2. Câmpuri imprimate 56
2.2. Starea electrocineticã ºi caracterizarea ei 61
2.2.1. Starea electrocineticã 61
2.2.2. Intensitatea curentului electric de conducþie 62
2.2.3. Densitatea curentului electric de conducþie 63
2.2.4. Curentul electric de convecþie 64
2.2.5. Curentul de deplasare electricã în dielectric 65
2.3. Relaþiile fundamentale ale electrocineticii 67
2.3.1. Teorema potenþialului electric staþionar 67
2.3.2. Legea conservãrii sarcinii electrice 68
2.4. Circuite filiforme liniare de curent continuu 81
2.4.1. Circuite simple. Asocierea sensurilor de referinþã 81
2.4.2. Teoremele lui Kirchhoff 83
2.4.3. Bilanþul puterilor într-un circuit de curent continuu 85
2.4.4. Legarea rezistoarelor în serie ºi în paralel 86
2.4.5. Transfigurarea rezistoarelor din triunghi în stea
ºi din stea în triunghi 87
2.4.6. Transportul energiei electrice în curent continuu.
Transferul maxim de putere 88
2.4.7. Legarea surselor de curent continuu 91
2.5. Metode de rezolvare a circuitelor de curent continuu 93
2.5.1. Metoda curenþilor de contur (Metoda curenþilor
ciclici) 93
2.5.2. Metoda superpoziþiei 95
2.5.3. Metoda tensiunii între noduri 99
2.5.4. Metoda transfigurãrii 101
2.5.5. Metoda generatorului de tensiune echivalent 103
2.5.6. Metoda generatorului de curent echivalent 107
2.6. Circuite neliniare de curent continuu 108
2.6.1. Elemente de circuit neliniare 108
2.6.2. Caracterizarea rezistoarelor neliniare 113
2.6.3. Teoremele lui Kirchhoff aplicate circuitelor
neliniare 114
2.7. Electroliþi 117
2.7.1. Disociaþie electroliticã 117
2.7.2. Electroliza 117
2.7.3. Pile electrice 121
2.7.4. Acumulatoare electrice 125
Cap. 3. Electromagnetismul
Câmpul magnetic al conductoarelor parcurse de curent
electric 131
3.1.1. Generalitãþi 131
3.1.2. Bucla de curent 132
3.1.3. Inducþia magneticã. Fluxul magnetic, legea
fluxului magnetic 133
3.1.4. Forþe magnetice 138
Formula lui Biot-Savart-Laplace 142
3.2.1. Câmpul magnetic al unui conductor rectiliniu,
infinit lung parcurs de curent 143
3.2.2. Intensitatea câmpului magnetic într-un punct pe
axa unei spire circulare parcurse de curent electric 144
3.2.3. Intensitatea câmpului magnetic pentru un conductor
de lungime finitã 146
3.2.4. Intensitatea câmpului magnetic în interiorul unei
bobine cilindrice 147
3.3. Legea circuitului magnetic 149
3.4. Magnetizarea corpurilor 154
3.4.1. Starea de magnetizaþie a corpurilor 154
3.5. Intensitatea câmpului magnetic ºi inducþia magneticã
în interiorul corpurilor magnetizate 156
3.5.1. Câmpul magnetic în interiorul unei cavitãþi 156
3.5.2. Intensitatea câmpului magnetic.
Tensiunea magneticã 157
3.5.3. Inducþia magneticã B. Fluxul magnetic F 158
3.5.4. Legãtura dintre inducþia magneticã, intensitatea
câmpului magnetic ºi magnetizaþia 159
3.6. Legea fluxului magnetic 160
3.6.1. Forma integralã a legii 160
3.6.2. Formele locale ale legii 160
3.6.3. Linii ºi tuburi de flux magnetic 160
3.6.4. Potenþialul magnetic vector 161
3.7. Legea inducþiei electromagnetice 162
3.7.1. Fenomenul inducþiei electromagnetice 162
3.7.2. Forma integralã a legii inducþiei electromagnetice 165
3.7.3. Forma integralã dezvoltatã a legii 166
3.7.4. Formele locale ale legii 167
3.7.5. Regula lui Lentz 168
3.7.6. Curenþii Foucault 170
3.8. Legea magnetizaþiei temporare 171
3.8.1. Generalitãþi 171
3.8.2. Materiale feromagnetice 173
3.9. Câmpul magnetostatic al magneþilor permanenþi 177
3.9.1. Relaþiile fundamentale ale magnetostaticii 177
3.9.2. Circuit cu magnet permanent 178
3.10. Calculul câmpurilor magnetice cu metoda elementarã 182
3.10.1. Câmpul magnetic al unui fir infinit rectiliniu
într-un mediu omogen 182
3.10.2. Câmpul magnetic al unui solenoid drept foarte
lung uniform bobinat 182
3.10.3. Câmpul magnetic al unui tor cu întrefier 183
3.10.4. Câmpul magnetic într-o crestãturã a unei maºini
electrice 184
3.11. Circuite magnetice 185
3.11.1. Generalitãþi 185
3.11.2. Reluctanþa. Permeanþa 185
3.11.3. Teoremele lui Kirchhoff pentru circuitele
magnetice 187
3.11.4. Teoremele reluctanþelor echivalente 192
3.11.5. Calculul circuitelor magnetice neliniare 194
3.12. Inductivitãþi 207
3.12.1. Inductivitãþi proprii ºi inductivitãþi mutuale 207
3.12.2. Teorema lui Maxwell referitoare la inductivitãþi 211
3.12.3. Tensiunea electromotoare indusã în bobine 212
3.12.4. Coeficientul de cuplaj. Inductivitatea de dispersie.
Coeficientul de dispersie 214
3.13. Energia ºi forþele câmpului magnetic 215
3.13.1. Energia magneticã a unui sistem de circuite 215
3.13.2. Calculul energiei magentice 217
3.13.3. Energia magneticã a douã bobine cuplate 218
3.13.4. Densitatea de volum a energiei magentice 219
3.13.5. Teoremele forþelor generalizate în câmpul
magnetic 220
Bibliografie 223
|
