Villamosságtan corvina logo

Szerző: Simonyi Károly
Cím: Villamosságtan
Megjelenési adatok: Akadémiai Kiadó, Budapest, 1983. | ISBN: 963-05-3413-4
Megjegyzés: Ötödik kiadás

coverimage A könyv szerkezeti felépítésében az alapvető Maxwell-egyenletekhez igazodik: egy-egy rész végeredményéül ezen egyenletek előbb korlátozott, majd általános érvényű alakját kapjuk mint a kísérleti tényeket a legtöményebb formában tartalmazó törvényszerűségeket. Az alapfogalmak bevezetésénél a könyv azt az elvet igyekszik megvalósítani, hogy egy mennyiség definíciójában a mérési utasítás is benne legyen, ahogy ezt a mennyiséget legalább elvben mérni lehet; a mérés azonban lehetőleg legyen azonos a gyakorlatban is használatos méréssel. Bár a könyv elsődleges célja a fogalmak tisztázása, az alaptörvények fizikai tartalmának megértése, ezen alaptörvények különböző matematikai megjelenési formáinak vizsgálata azok logikai kapcsolatának felderítésére, mérnöki jelleget kap az egyes mennyiségek realizálható számértékeinek hangsúlyozásával, a végformulák méretezésre alkalmas alakjával és a számtalan gyakorlati példával. Igen nagy helyet foglal el a könyvben az anyag befolyásának tárgyalása az elektromágneses térre. A könyv azonban érdemben csak a jelenség makroszkopikus oldalát tárgyalja: nem nyúl vissza az anyag mikroszkopikus felépítéséhez, hogy abból magyarázza meg a fellépő jelenségeket. Ahol ezt mégis megteszi, ott a lehető legegyszerűbb modellt választja, amellyel a kvantitatív fenomenologikus törvényszerűségeket kvalitatíve értelmezni lehet. Az anyagszerkezettel ugyanis az Elektronfizika című könyvem foglalkozik behatóan. A Villamosságtan könyv semmiképpen sem tekinthető az Elméleti Villamosságtan könyvem „szelídített” változatának. Való, hogy ez utóbbi a felhasznált matematikai apparátust tekintve nagyobb igényű, a Villamosságtan azonban sokkal intenzívebb elmélyülést kíván az elektromágneses tér fizikai természetének megismeréséhez. A két könyv — bár mindegyiket önálló zárt egészként igyekeztem megírni — a fizikai, illetőleg a formális matematikai oldal kihangsúlyozásával egymást egyetlen magasabb egységgé egészíti ki. Könyvem elsősorban a Villamosmérnöki Kar hallgatói számára készült, de remélem, haszonnal forgathatják a fizikus hallgatók, villamosmérnökök, fizikusok. Írása közben a középiskolai fizika tanárok igényeire is gondoltam; hangsúlyozni szeretném azonban, hogy könyvem a hivatásszerűen villamos jelenségekkel foglalkozók számára készült alapozásul, és így felépítése, módszere a közvetlen középiskolai felhasználásra nem alkalmas. A negyedik kiadás — sok apró változtatástól eltekintve — két lényeges pontban tért el az előzőtől. Megszűnt a hálózatelmélet mint önálló rész: egyes alapvető fejezetei beolvadtak a többi részbe mint illusztráló alkalmazások. A hangsúly azonban itt is jobban áttevődött a hálózati elemek és a tér kapcsolatára, tehát az alapjelenségek tisztázására, a gyakorlati hálózatszámítási módszerek részletes ismertetésének rovására. A hálózatanalízis korszerű tárgyalása ugyanis már egy önálló könyvet igényel. Bekerült viszont a könyvbe a relativitáselmélet, mint a klasszikus elektrodinamika betetőzése, valamint a variációs elvek, mint a villamos és mechanikai jelenségek egységes tárgyalásának egy lehetősége. Ez a közös formalizmus teszi lehetővé magasabb szinten az átmenetet a kvantum-elméletbe, illetve a kvantumelektrodinamikába. Mindkét rész tárgyalásánál a könyv igyekszik a villamosmérnöki szemléleti módot a szokásosnál sokkal nagyobb mértékben érvénvesíteni. A jelen — ötödik — kiadásban a sajtóhibákat igyekeztünk kijavítani és néhány adatot korszerűsítettünk; a könyv tehát érdemben nem változott.
Kategóriák:
Tárgyszavak: Elektromosság, Elektromosságtan
Formátum: OCR szöveg
Típus: könyv

Védett tartalom, csak terminálról érhető el.

Tartalomjegyzék

Címlap
Impresszum
Előszó
5-6
Tartalomjegyzék
7-11
Bevezetés
13-126
   Előzetes tájékozódás
13-26
      0.1 A villamos energia szerepe a mindennapi életben
13-18
      0.2. A legelemibb villamos fogalmak é3 törvényszerűségek
18-21
      0.3. Az elektromágneses tér
21-23
      0.4. A villamos fogalmak definíciója
23-25
      0.5. A könyv felépítése
25-26
   Vektortan
26-126
      0.6. A vektormennyiségek definíciója
26-28
      0.7. Vektoralgebra
28-40
         0.7.1. Vektorok összege, különbsége
28-30
         0.7.2. Skalárszorzat
30-33
         0.7.3. Vektorszorzat
33-40
      0.8. Többszörös szorzatok
40-44
      0.9. A felületelem mint vektor
44-46
      0.10. A térbeli látószög
46-49
      0.11. A felület és a térgörbe egyenlete
49-55
      0.12. A skalár- és vektortér ábrázolása
56-59
      0.13. A vektortér szemléletes jellemzői
60-63
      0.14. A vonal-, felületi és térfogati integrál fogalma
64-69
      0.15. A divergencia és a rotáció kvantitatív definíciója
69-77
         0.15.1. A divergencia
69-72
         0.15.2. A rotáció
72-77
      0.16. Az általános térbeli differenciálás fogalma: a gradiens vektor értelmezése
77-81
      0.17. Gauss és Stokes tétele
81-86
      0.18. Különleges vektorterek
86-91
      0.19. A v vektor és annak ismételt alkalmazása
92-93
      0.20.* Vektorkomponensek viselkedése ortogonális koordináta-transzformációnál
93-102
      0.21.* A lineáris vektorfüggvény
102-104
      0.22.* A tenzor definíciója
104-108
      0.23.* A tükrös tenzor
108-115
      0.24.* A váltó tenzor
115-116
      0.25.* A derivált tenzor
116-123
      0.26. A feszültségtenzor
123-126
1. Rész: Áram - Mágneses tér
127-193
   1.1. Az egyenáram jellemzőinek mérése
127-133
      1.1.1. Az áramerősség egysége
127-128
      1.1.2. Az árammérő műszer hitelesítése
129-130
      1.1.3. Az áram iránya
130-133
   1.2. A mágneses tér legfontosabb jellemzője: a mágneses indukció
133-138
   1.3. A Biot—Savart-törvény
138-141
   1.4. A mágneses tér kiszámítása néhány speciális esetben a Biot—Savart-törvény segítségével
141-162
      1.4.1. Az áramelem tere
141-142
      1.4.2. A végtelen hosszú egyenes vezető tere
142-147
      1.4.3. Két párhuzamos, végtelen hosszúnak tekinthető egyenes vezető tere
147-149
      1.4.4. A körvezető mágneses tere
149-155
      1.4.5. A szolenoid mágneses tere
155-162
   1.5. A mágneses térerősség közvetlen mérése
162-163
   1.6. A gerjesztési törvény
164-166
   1.7. A gerjesztési törvény alkalmazása
166-172
      1.7.1. Egy tekercs tere
166-167
      1.7.2. Egy vastag tekercs tere
167
      1.7.3. A koaxiális kábel tere
167-170
      1.7.4. A felületi áramsűrűség és a mágneses tér összefüggése
170-172
   1.8. A mágneses fluxus
172-177
   1.9. Az önindukció-együttható. A kölcsönös indukció-együttható
177-187
      1.9.1. Az önindukció-együttható
177-178
      1.9.2. A kölcsönös indukció-együttható
178-187
   1.10. Az időben változatlan mágneses tér alaptörvényei
187-193
2. Rész: Villamos töltés-villamos tér
194-340
   2.1. A villamos töltés
194-[198]
      2.1.1. A töltés mérése
194-197
      2.1.2. A töltés megjelenési formái
197-[198]
   2.2. A villamos térerősség
[198]-200
   2.3. Az általános Coulomb-törvény
201-202
   2.4. Az általános Coulomb-törvény alkalmazása egyszerű terek kiszámítására
202-211
      2.4.1. Pontszerű töltés villamos tere
203-204
      2.4.2. Két pontszerű töltés tere
205-206
      2.4.3. Egyszerűen számítható egyéb terek
206-211
   2.5. Az elektrosztatikus tér örvénymentessége. A potenciálkülönbség vagy feszültség fogalma
211-217
      2.5.1. A potenciál fogalma
211-215
      2.5.2. Az erőtér szemléltetése a szintfelületek rendszerével
215-217
   2.6. Az elektrosztatika Gauss-tétele
217-219
   2.7. Töltések elhelyezkedése vezetőkön és szigetelőkön
220-224
   2.8. Az elektrosztatikus tér alaptörvényei
224-228
   2.9. Néhány egyszerű töltés-elrendezés térerősség és pontenciál viszonyai
228-258
      2.9.1. Pontszerű töltés tere
228-229
      2.9.2. Véges sugarú gömb tere
229-235
      2.9.3. Sík elektródák tere
235-237
      2.9.4. Hengeres erőtér
237-239
      2.9.5. Két párhuzamos, ellenkező előjelű töltéssel ellátott vonal erőtere
239-249
      2.9.6. Két ellenkező előjelű, különböző nagyságú pontszerű töltés tere
249-251
      2.9.7. Dipólus és kettősréteg tere
251-255
      2.9.8. Töltéssel ellátott tárcsa tere
256-258
   2.10. Az erőtér kiszámítása, ha az ekvipotenciális felőletek alakja és feszültsége adott
258-260
   2.11. Koncentrikus gömbök tere
260-266
   2.12. Véges sugarú párhuzamos hengerek tere
266-273
   2.13. A villamos tükrözés
273-280
   2.14. Tükrözés gömbön
280-283
   2.15. Sík erőtér grafikus szerkesztése
284-285
   2.16. Néhány különleges elektróda tere
285-287
   2.17. A térben egyenletesen elosztott töltés tere
288-294
   2.18. A kapacitás fogalma
294-301
      2,18.1. A síkkondenzátor kapacitása
295-296
      8.18.2. Gömbkondenzátos esetén a feszültség a belső és külső gömb között
296
      2.18.3. Koaxiális hengerek esetében a feszültség
296-297
      2.18.4. Párhuzamos egyforma sugarú hengerek esetében
297
      2.18.5. Véges sugarú párhuzamos hengerek esetén a feszültség
297-301
   2.19. Kondenzátorok párhuzamos és soros kapcsolása
301-305
   2.20. Több vezető elektrosztatikus tere. A részkapacitás fogalma
305-317
   2.21. A kondenzátor mint áramköri elem
317-334
      2.21.1. Az áram és a feszültség kapcsolata
317-321
      2.21.2. Teljesítményviszonyok ideális kondenzátor esetében
322-325
      2.21.3. A legegyszerűbb, ohmos ellenállást is tartalmazó körök (RC-körök)
325-334
   2.22. A villamos térjellemzők elvi és gyakorlati mérése
334-337
   2.23. Az egyenáram mágneses terének és a töltés elektrosztatikus terének törvényei
337-340
3. Rész: A villamos és mágneses tér közvetlen kapcsolata
341-397
   3.1. A mágneses tér változása — Örvényes villamos tér
341-351
      3.1.1. Az indukció-törvény integrális alakja
341-345
      3.1.2. Az indukciótörvény differenciális alakja
345-351
   3.2. Az induktivitás mint áramköri elem
351-361
      3.2.1. Az áram és a feszültség kapcsolata
351-355
      3.2.2. Ellenállásból és induktivitásból álló hálózat
356-361
   3.3. Néhány egyszerű örvényes elektromos tér
361-371
      3.3.1. Az időben állandó örvényes tér
361-365
      3.3.2. Tengelyszimmetrikus, az időben szinuszosan változó mágneses térhez tartozó elektromos tér
365-371
   3.4. Az indukció mozgó vezetőkben
371-374
   3.5. A mágneses indukció mérése a gyakorlatban
374-378
   3.6. Változó villamos tér — mágneses tér
378-382
   3.7. Néhány egyszerű térkapcsolat
382-396
   3.8. A 3. rész tartalmának összefoglalása
396-397
4. Rész: Elektromágneses tér anyag belsejében
398-546
   Az elektromos tér vezetőkben
398-458
      4.1. Ohm törvénye
398-401
      4.2. Az elektromos tér és az áramsűrűség összefüggése
401-405
      4.3. A folytonossági egyenlet
405-407
      4.4. Az elektrosztatikus tér és a stacionárius áramlási tér közötti analógia
408-416
      4.5. Az áramforrások általános tulajdonságai
416-427
      4.6. Villamos hálózatok
427-428
      4.7. Energiatároló nélküli hálózat
428-436
      4.8.*Energiatárolókat is tartalmazó hálózatok
436-458
   Villamos tér szigetelőanyagban
458-508
      4.9. A dielektromos állandó
458-461
      4.10. A térerősség és az eltolási vektor összefüggése a töltésekkel
461-464
      4.11. A rétegezett kondenzátorok
464-470
         4.11.1. Keresztirányú rétegezés
464-469
         4.11.2. Hosszirányú rétegezés
469-470
      4.12. Az erővonalak törési törvényei
470-472
      4.13. E és D mérése szigetelőanyag jelenlétében
472-474
      4.14.* A törési törvény nem tökéletes szigetelők esetében
475-477
      4.15. A villamos tár kiszámítása néhány speciális esetben
477-495
         4.15.1. Rétegezett dielektrikumú kábel
477-478
         4.15.2. A megoldás módja általános esetben
478-479
         4.15.3. Szigetelőanyagból való féltér
479-482
         4.15.4. Szigetelő gömb homogén külső térben
482-495
      4.16. Az eltolási áramsűrűség dielektrikumban
495-497
      4.17. A ferroelektromos jelenség
497-502
      4.18.* Kristályos dielektrikumok
502-506
      4.19. A villamos tér alaptörvényei
507-508
   Mágneses tér anyag jelenlétében
508-546
      4.20. A mágneses permeabilitás
508-515
      4.21. A gerjesztési törvény inhomogén permeabilitású közeg esetén
515-521
      4.22. A mágneses térjellemzők törésének törvényei
522-524
      4.23. A mágnesezettség vektora. A gerjesztési törvény legáltalánosabb fogalmazása
525-529
      4.24. Mágneses körök méretezése
529-536
      4.25. Permanens mágnesek
536-538
      4.26. Magnetosztatika
539-540
      4.27.* Homogén gömb és ellipszoid mágneses térben
540-544
      4.28. A mágneses térjellemzők elvi mérése az anyag belsejében
544
      4.29. A villamos és a mágneses tér összehasonlítása
545-546
5. Rész: Erőhatások és energia-viszonyok az elektromágneses térben
547-621
   5.1. A villamos térerősség definiáló egyenletéből közvetlenül számítható erőhatások
547-550
   5.2. Erőhatások mágneses térben
551-561
   5.3. Az elektrosztatikus tér energiája
561-565
   5.4. A villamos erőtér energiasűrűsége
565-567
   5.5. Az erőhatás kiszámítása az energia kifejezéséből
567-570
   5.6. Erőhatások inhomogén szigetelőben
570-572
   5.7. Az energia kifejezése általános elektrosztatikus térben
572-576
   5.8. Az erőhatás kiszámítása az energiából általános esetben
576-578
   5.9. A mágneses tér energiája
578-582
   5.10. A permanens mágnes energiája
582-583
   5.11. Az erőhatások kiszámítása a mágneses energia kifejezése alapján
583-587
   5.12. A mágneses tér energiája általános esetben
587-592
   5.13. Az energia kifejezése a térjellemzők segítségével
592-597
   5.14. Az elektromos és mágneses erők általános kifejezése
598-602
   5.15. Néhány gyakorlatilag fontos energiaáialakítás
602-620
      5.15.1. Mechanikai munka átalakítása villamos energiává
602-606
      5.15.2. Villamos energia átalakítása mechanikai energiává
606-608
      5.15.3. Villamos energia átalakulása más jellemzővel bíró villamos energiává
609-610
      5.15.4. Villamos energia átalakulása hőenergiává
610-[614]
      5.15.5. A kisugárzott teljesítmény
[614]-620
   5.16. Az energiaátalakulások összefoglalása
620-621
6. Rész: Mozgó kötegek elektrodinamikája
622-677
   6.1. Lassan mozgó töltések elektromágneses tere
622-627
   6.2.* Hertz elmélete: a Galilei-transzformációval szemben invariáns Maxwell-egyenletek. (Zsákutca)
628-631
   6.3. Lorentz elektronelmélete
631-637
      6.3.1. Lorentz elektronelmélete nyugvó közegek esetén
631-636
      6.3.2. Lorentz elemélete mozgó közegek esetén
636-637
   6.4. A relativitáselmélet alapfeltevései és a Lorentz-transzformáció
638-662
      6.4.1. Kételyek a Lorentz-elmélettel kapcsolatban
638-642
      6.4.2. A Lorentz-transzformáció
642-654
      6.4.3.* Relativisztikus kinematika
655-656
      6.4.4.* Relativisztikus kinetika
656-658
      6.4.5. A tömeg-energia ekvivalencia
658-660
      6.4.6. Az erő transzformálási szabálya
660-662
   6.5. A többi elektromágneses mennyiség transzformálási szabályaiból
662-667
      6.5.1. A töltés és az áram transzformációs szabályai
662-664
      6.5.2. Egyszerű töltéselrendezések elektromágneses tere
665-667
         6.5.2.1. Pontszerű töltés elektromágneses tere
665-666
         6.5.2.2. Az egyenes vezetőben folyó áram tere
666-667
   6.6. A térjellemzők transzformálási szabályai anyag jelenlétében
667-673
   6.7.* A Minkovszki-tér
673-677
7. Rész: Variációs elvek
678-728
   7.1. A legegyszerűbb extremális elvek az elektrodinamikában
678-684
   7.2. A variációszámítás alapjai
684-697
   7.3. Dinamikus rendszerek: hálózatok
698-708
   7.4. Elosztott paraméterű rendszerek
708-711
   7.5. Sajátérték — sajátfüggvény
711-719
   7.6.* A sajátértékkeresés mint variációs probléma
719-721
   7.7.* A Fermat-elv kapcsolata a Maxwell-egyenletekkel
721-724
   7.8.* Elekt romágneses térben mozgó töltött részecske Lagrange-függvénye
724-728
Befejezés
729-744
   Az elektromágneses kölcsönhatás helye az alapvető kölcsönhatások között
729-744
Irodalom
745-746
   A jelen könyvhöz hasonló célkitűzésű általános munkák
745
   A könyv egyes fejezeteit hangsúlyozottabban tárgyaló munkák
745
   Továbbképzésre szolgáló munkák
746
Tárgymutató
747-[751]
Kolofon