Электрические и магнитные поля

Титульный лист......Page 1
Аннотация и выходные данные......Page 2
Предисловие......Page 3
1-1. Основные определения......Page 7
1-2. Скалярные и векторные величины в электротехнике......Page 9
2-1. Единичные векторы......Page 11
2-2. Потенциал. Градиент потенциала. Эквипотенциальные поверхности и линии. Линии поля......Page 13
2-3. Дифференциальный оператор......Page 15
2-4. Поток вектора......Page 16
2-5. Дивергенция вектора......Page 17
2-6. Вихревое тюле. Ротор вектора......Page 20
2-7. Скалярный лапласиан......Page 24
2-9. Условия существования потенциального поля......Page 25
2-10. Условия существования вихревого поля......Page 26
2-12. Смешанные векторные поля......Page 27
2-13. Теоремы Остроградского—Гаусса и Остроградского — Стокса......Page 28
3-1. Свободные и связанные заряды......Page 31
3-2. Основные величины электростатического поля......Page 33
3-3. Поляризация диэлектриков......Page 35
3-4. Теорема Гаусса......Page 38
3-5. Дифференциальные уравнения электростатического поля......Page 40
3-6. Фундаментальные решения уравнения Лапласа......Page 41
3-8. Теорема единственности......Page 44
3-10. Метод изображений......Page 45
3-11. Применение принципа наложения. Электростатическое поле нескольких заряженных проводников......Page 46
3-12. Электростатическое поле на границе двух диэлектриков......Page 49
3-13. Проводники в электростатическом поле. Граничные условия......Page 51
3-15. Распределение зарядов на поверхности заряженного проводника......Page 52
3-16. Энергия электростатического поля......Page 54
3-17. Силы, развиваемые в электростатическом поле......Page 55
4-1. Обзор методов расчета......Page 58
4-2. Поле уединенного точечного заряда......Page 60
4-3. Поле плоского конденсатора......Page 63
4-4. Поле длинной заряженной оси......Page 65
4-5. Поле заряженного проводящего шара......Page 66
4-7. Поле шара из диэлектрика, имеющего постоянную объемную плотность заряда......Page 67
4-8. Электростатическое поле диполя......Page 70
4-9. Поле двух равных одноименных точечных зарядов......Page 72
4-10. Электростатическое иоле коаксиального кабеля......Page 76
4-11. Цилиндрический конденсатор......Page 77
4-13. Конденсатор с двухслойным диэлектриком......Page 78
4-14. Электростатическое поле длинных разноименно-заряженных параллельных осей......Page 79
4-15. Электростатическое поле двухпроводной линии......Page 84
4-16. Поле параллельных проводящих цилиндров......Page 87
4-17. Поле однопроводной линии и земли......Page 90
4-18. Длинный проводящий цилиндр во внешнем электростатическом поле, нормальном к оси цилиндра......Page 91
4-19. Поле равномерно заряженной оси конечной длины......Page 94
4-20. Поле кольцевого заряда......Page 96
4-21. Поле заряженного диска......Page 98
4-22. Емкость двух прямых параллельных цилиндрических проводов конечной длины......Page 100
4-24. Электростатическое поле двухпроводной линии, подвешенной вблизи земной ловерхности......Page 103
4-25. Поле линейного заряда, расположенного вблизи плоской границы двух сред......Page 105
4-26. Поле точечного заряда, находящегося вблизи проводящей сферы......Page 107
4-27. Электростатическое ноле двух проводящих шаров......Page 110
4-28. Электростатическое поле линии из расщепленных проводов......Page 115
5-1. Основные величины поля электрического тока......Page 118
5-2. Ток проводимости. Закон Ома в дифференциальной форме......Page 119
5-3. Первый закон Кирхгофа в дифференциальной форме......Page 120
5-4. Ток смещения......Page 121
5-6. Закон Ленца—Джоуля в дифференциальной форме......Page 125
5-7. Интегральные формы основных законов электротехники......Page 126
5-8. Расчет проводимости поля электрического тока......Page 130
5-9. Расчет предельных значений сопротивления......Page 132
5-10. Моделирование полей......Page 134
5-11. Поле электрического тока на границе двух сред......Page 136
5-12. Пример расчета тока переноса в вакууме......Page 138
6-1. Основные величины магнитного поля......Page 141
6-2. Непрерывность линий магнитной индукции......Page 143
6-3. Векторный потенциал магнитного поля......Page 144
6-4. Первое уравнение Максвелла......Page 146
6-6. Скалярный потенциал магнитного тюля......Page 147
6-7. Векторный и скалярный потенциалы двухмерного магнитного поля......Page 148
6-8. Магнитное поле на границе двух сред......Page 149
6-9. Магнитное тюле в диэлектрике у поверхности идеального проводника с током......Page 150
6-10. Взаимодействие тока с однородным посторонним магнитным полем......Page 151
6-11. Взаимная энергия тока и постороннего магнитного поля......Page 153
6-12. Взаимная индуктивность......Page 154
6-13. Собственная магнитная анергия тока......Page 155
6-14. Индуктивность......Page 156
6-15. Исследование магнитного поля при помощи стальных опилок......Page 157
7-1. Магнитные материалы......Page 159
7-2. Основные закономерности циклов перемагничивания......Page 161
7-3. Намагничивание материала......Page 163
7-4. Намагничивание ферромагнитных тел......Page 165
7-5. Размагничивающий фактор тороида с малым зазором......Page 166
7-6. Магнитное экранирование......Page 167
7-7. Принцип расчета постоянного магнита......Page 171
7-8. Сила притяжения магнита......Page 174
8-1. Обзор методов, расчета......Page 176
8-2. Магнитное поле внутри бесконечно длинного прямого цилиндрического проводника с постоянным током......Page 177
8-3. Магнитное поле снаружи бесконечно длинного прямого цилиндрического проводника с током......Page 181
8-4. Внутренняя -индуктивность цилиндрического проводника......Page 183
8-5. Магнитное иоле длинного трубчатого проводника с током......Page 184
8-6. Магнитное прле коаксиального кабеля......Page 186
8-7. Индуктивность коаксиального кабеля......Page 187
8-8. Магнитное поле двухпроводной линии......Page 188
8-9. Магнитное поле двухпроводной линии в цилиндрическом ферромагнитном экране......Page 192
8-10. Графическое построение картины поля по принципу наложения......Page 197
8-11. Скалярный магнитный потенциал замкнутого контура тока произвольной формы......Page 203
8-12. Магнитное поле кругового тока......Page 205
8-13. Магнитное поле соленоида......Page 207
8-14. Индуктивность катушки с тороидальным сердечником......Page 210
8-15. Индуктивность катушки с кольцевым сердечником прямоугольного сечения......Page 211
8-16. Поле цилиндрического электромагнита с воздушным зазором......Page 212
8-17. Магнитные поля отрезков тока конечной длины......Page 215
8-18. Взаимная индуктивность двух параллельных отрезков тонких проводов......Page 217
8-19. Внешняя индуктивность отрезка прямого провода......Page 218
8-21. Взаимная индуктивность двух параллельных двухпроводных линий......Page 219
8-22. Индуктивность прямоугольной рамки......Page 220
8-24. Расчет магнитного поля тока вблизи границы двух сред......Page 221
9-1. Конформные преобразования......Page 224
9-3. Некоторые простые преобразования......Page 228
9-4. Расчет поля, ограниченного ломаной линией......Page 235
9-5. Увеличение сопротивления, обусловленное изменением ширины проводника......Page 240
10-1. Преобразования магнитного потока......Page 241
10-2. Второе уравнение Максвелла......Page 244
10-3. Обобщенный закон электромагнитной индукции......Page 245
10-4. Роль магнитных экранов в процессе электромагнитной индукции......Page 246
11-1. Система основных уравнений электромагнитного поля......Page 247
11-2. Теорема Умова — Пойнтинга......Page 248
11-3. Вектор Пойнтинга при передаче энергии по коаксиальному кабелю......Page 250
11-4. Волновые уравнения......Page 252
11-5. Поле заряда, движущегося прямолинейно с невысокой постоянной скоростью......Page 255
11-6. Зависимость наблюдаемых свойств электромагнитного поля от относительного движения......Page 257
11-7. Инварианты электромагнитного поля......Page 261
11-8. Собственное поле заряда, движущегося прямолинейно с очень высокой постоянной скоростью......Page 262
12-1. Плоские электромагнитные волны в идеальном диэлектрике......Page 264
12-2. Перенос энергии электромагнитной волной......Page 269
12-3. Плоская гармоническая электромагнитная волна в несовершенном диэлектрике......Page 270
12-4. Уравнения электромагнитного поля для движущейся среды......Page 273
13-1. Плоская гармоническая электромагнитная волна в проводящей среде......Page 277
13-2. Поверхностный эффект. Эквивалентная глубина проникновения поля в массивный проводник......Page 279
13-3. Удельное поверхностное сопротивление проводника......Page 281
13-4. Поверхностный эффект в ленточном проводнике в установившемся синусоидальном режиме......Page 282
13-5. Поверхностный эффект в ленточном проводнике в переходном режиме......Page 286
13-6. Эффект близости двух ленточных проводников......Page 288
13-7. Магнитный поверхностный эффект в листах стального сердечника с постоянной магнитной проницаемостью......Page 291
13-8. Проникновение магнитного поля в листы сердечника с «прямоугольным» циклом леремагничивания......Page 294
13-9. Магнитный поверхностный эффект в листах с «прямоугольным» циклом перемагничивания......Page 299
13-10. Время проникновения магнитного поля в тонкий ферромагнитный лист......Page 301
13-11. Потери в сердечнике при прямоугольной форме петли перемагничивания......Page 303
13-12. Поверхностный эффект в цилиндрическом проводнике......Page 308
13-13. Проводящая среда, текущая в магнитном поле. Понятие о магнитогидродинамических волнах Альфвена......Page 313
14-1. Электродинамические потенциалы......Page 319
14-2. Уравнения Д'Аламбера......Page 320
14-3. Запаздывающие потенциалы......Page 321
14-4. Излучение энергии электрической линией......Page 322
14-5. Электромагнитное поле вибратора......Page 324
14-6. Ближняя и дальняя зоны......Page 326
14-7. Сопротивление излучения......Page 329
14-8. Единые векторы электромагнитное поля......Page 330
15-1. Переход электромагнитной волны из одной среды в другую по нормали к граничной поверхности......Page 332
15-2. Отражение электромагнитной волны от поверхности идеального проводника при падении по нормали......Page 334
15-3. Прозрачность прослоек......Page 336
15-4. Падение электромагнитной волны на поверхность с конечной проводимостью......Page 339
15-5. Образование поперечно-электрической волны......Page 341
15-6. Образование поперечно-магнитной волны......Page 343
15-8. Фазовая и групповая скорости направленных электромагнитных волн......Page 345
15-9. Плоская электромагнитная волна между параллельными проводящими поверхностями......Page 347
15-10. Волны высших порядков в электричеоких линиях......Page 350
15-11. Критическая частота и критическая длина волны......Page 351
15-12. Коэффициент фазы и длина волны в волноводе......Page 353
15-13. Понятие о предельном ослабителе......Page 355
15-14. Некоторые простейшие типы волноводов......Page 356
16-1. Трубчатые волноводы......Page 358
16-2. Основные уравнения электромагнитного поля в волноводе......Page 359
16-3. Выбор функций для составляющих электромагнитного поля в прямоугольном волноводе......Page 363
16-4. Определение характеристик волны в волноводе......Page 365
16-5. Волна типа ТЕоЛ в прямоугольном волноводе......Page 367
16-6. Передача энергии в волноводе......Page 370
16-7. Коэффициент характеристического затухания волновода......Page 371
16-8. Поперечно-магнитные волны в цилиндрическом волноводе......Page 372
16-9. Поперечно-электрические волны в цилиндрическом волноводе......Page 376
16-11. Полые резонаторы......Page 379
16-12. Основные уравнения электромагнитного поля в полом резонаторе......Page 381
16-13. Выбор функций для составляющих электромагнитного поля в полом резонаторе в форме параллелепипеда......Page 384
16-14. Энергия в полом резонаторе и его эквивалентные параметры......Page 385
17-1. Понятие о разностном исчислении......Page 388
17-2. Уравнения Лапласа и Пуассона в разностной форме......Page 391
17-3. Решение задачи Дирихле методом ликвидации остатков......Page 392
17-4. Ускорение расчета методом ликвидации остатков......Page 396
17-5. Формулы «больших молекул»......Page 399
17-6. Итерационный метод......Page 402
17-7. Формулы Лагранжа......Page 403
17-8. Расчет напряженности поля......Page 404
17-9. Расчет проводимости или емкости области поля......Page 405
17-10. Задача Неймана......Page 406
17-11. Иррегулярные точки......Page 408
17-12. Магнитное поле подковообразного постоянного магнита......Page 409
17-13. Прямоугольная сетка......Page 410
17-14. Полярная сетка......Page 411
17-15. Магнитное поле рассеяния между полюсами машины постоянного тока......Page 412
17-16. Расчет трехмерных полей с осевой симметрией......Page 413
17-17. Инверсия открытого поля......Page 416
17-18. Инверсионный способ расчета......Page 418
17-19. Приближенное определение значений одной из сопряженных функций по известным значениям другой......Page 421
17-20. Числовой пример расчета инверсионным способом......Page 422
17-21. Расчет поля на границе двух сред......Page 426
17-22. Уравнения стационарного поля для нелинейной среды......Page 428
17-23. Расчет стационарного магнитного или электрического поля в нелинейной среде......Page 429
18-1. Волновые уравнения в разностной форме в декартовых прямоугольных координатах......Page 430
18-2. Одномерная задача для проводящей среды — проникновение прямоугольного импульса поля......Page 433
18-3. Двухмерная задача для проводящей среды — проникновение электромагнитного тюля в проводник квадратного сечения......Page 434
18-4. Одномерная задача для диэлектрика. Распространение полусинусоидального импульса напряжения в электрической линии......Page 436
18-5. Общий метод определения критической длины волны волновода......Page 439
18-6. Вывод поправки к предварительному значению критического коэффициента фазы......Page 440
18-7. Двухмерная задача установившегося режима в диэлектрике. Расчет критических параметров и распределения поля в волноводе со сложной формой сечения......Page 441
18-8. Пример расчета резонансной длины волны полого резонатора......Page 445
18-9. Волновые уравнения в разностной форме в цилиндрических координатах......Page 446
18-10. Граничные условия при расчете в цилиндрических координатах......Page 450
18-11. Пример расчета резонансной длины волны полого резонатора в виде тела вращения сложной формы......Page 452
18-12. Проникновение электромагнитного поля в длинный цилиндрический проводник при воздействии в виде одиночного прямоугольного импульса......Page 454
18-13. Волновое уравнение для нелинейной проводящей среды......Page 455
18-14. Пример составления волнового уравнения для нелинейной среды в разностной форме......Page 458
18-15. Расчет распространения электромагнитного поля в стальном листе сердечника с переменной магнитной проницаемостью......Page 459
Приложения......Page 466
Литература......Page 462
ОГЛАВЛЕНИЕ......Page 480
Выходные данные......Page 488
Опечатки (исправлено)......Page 489