Opis
Pierwsza część tej kultowej pozycji z zakresu elektrotechniki, elektroniki oraz obwodów magnetycznych i maszyn elektrycznych dotyczy teorii obwodów elektrycznych od prądów stałych do prądów przemiennych, zarówno stanów ustalonych, jak i stanów nieustalonych (przejściowych). Obejmuje takie zagadnienia jak: obwody rezystancyjne, indukcyjność i pojemność, stany nieustalone, analiza stanów ustalonych w obwodach prądu sinusoidalnego, charakterystyki częstotliwościowe, wykresy Bode’go i rezonanse. Autor prezentuje bardzo praktyczne podejście do wielu zagadnień, co jest niezwykle cenne dla studentów kierunków inżynierskich i stanowi novum na polskim rynku. Spis treściPrzykłady praktycznych zastosowań zasad elektrotechniki XI Przykłady zamieszczone w tekście XIII Przedmowa XV 1. Wprowadzenie 1 1.1. Przegląd zagadnień związanych z elektrotechniką 2 1.2. Obwody, prądy i napięcia 7 1.3. Moc i energia 14 1.4. Pierwsze prawo Kirchhoffa 18 1.5. Drugie prawo Kirchhoffa 22 1.6. Elementy obwodu – wprowadzenie 25 1.7. Wprowadzenie do obwodów elektrycznych 34 Podsumowanie 39 Zadania 40 2. Obwody rezystancyjne 50 2.1. Szeregowe i równoległe połączenia rezystancji 51 2.2. Analiza obwodów z zastosowaniem równoważników szeregowych i równoległych 56 2.3. Dzielnik napięciowy i dzielnik prądowy 60 2.4. Metoda potencjałów węzłowych 66 2.5. Metoda prądów oczkowych 89 2.6. Obwody zastępcze Thévenina i Nortona 102 2.7. Zasada superpozycji 116 2.8. Mostek prądu stałego Wheatstone’a 119 Podsumowanie 123 Zadania 124 3. Indukcyjność i pojemność 142 3.1. Pojemności 143 3.2. Szeregowe i równoległe połączenia pojemności 151 3.3. Charakterystyki fizyczne kondensatorów 154 3.4. Indukcyjność 159 3.5. Szeregowe i równoległe połączenia indukcyjności 164 3.6 Rzeczywiste cewki indukcyjne 166 3.7 Indukcyjność wzajemna 169 3.8 Symboliczne całkowanie i różniczkowanie w środowisku MATLAB 170 Podsumowanie 175 Zadania 176 4. Stany nieustalone 186 4.1. Obwody RC pierwszego rzędu 187 4.2. Stan ustalony w obwodzie prądu stałego 193 4.3. Obwody RL 195 4.4. Obwody RC oraz RL zasilane źródłami dowolnego kształtu 200 4.5. Obwody drugiego rzędu 207 4.6. Analiza stanów nieustalonych w środowisku MATLAB z wykorzystaniem pakietu obliczeń symbolicznych 221 Podsumowanie 227 Zadania 228 5. Analiza stanów ustalonych w obwodach prądu sinusoidalnego 239 5.1. Sinusoidalnie zmienne prądy i napięcia 240 5.2. Wskazy (wartości symboliczne) 247 5.3. Impedancje zespolone 253 5.4 Analiza obwodów z użyciem wskazów oraz zespolonych impedancji 258 5.5 Moc w obwodach prądu przemiennego 265 5.6 Obwody zastępcze Thévenina i Nortona 279 5.7 Zrównoważone obwody trójfazowe 284 5.8 Analiza obwodów prądu przemiennego w środowisku MATLAB 296 Podsumowanie 301 Zadania 303 6. Charakterystyki częstotliwościowe, wykresy Bode’go i rezonanse 316 6.1. Analiza Fouriera, fi ltry oraz transmitancje 317 6.2. Filtry dolnoprzepustowe pierwszego rzędu 325 6.3. Skala decybelowa, połączenia kaskadowe i logarytmiczne skale częstotliwości 332 6.4. Wykresy Bodego 337 6.5. Filtry górnoprzepustowe pierwszego rzędu 341 6.6. Rezonans szeregowy 345 6.7. Rezonans równoległy 351 6.8. Filtry idealne i filtry drugiego rzędu 354 6.9. Wykresy Bodego w środowisku MATLAB 362 6.10. Cyfrowe przetwarzanie sygnałów 365 Podsumowanie 376 Zadania 377 DODATKI 391 A 391 Liczby zespolone 391 Podsumowanie 399 Zadania 400 B 401 Wartości nominalne i kolorowy kod kreskowy do oznaczania rezystorów 401 C 403 Odpowiedzi do testów praktycznych z rozdziałów 1–6 403 Skorowidz 406