ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ. ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ

девятнадцатая ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕОпределение электростатического поля. Закон Кулона. Два точечных заряда Напряженность и потенциал электростатического поля.Электрическое поле — поле потенциальное. Силовые и эквипотенциальные линии.Выражение напряженности в виде градиента потенциала.Дифференциальный оператор Гамильтона (оператор набла).Выражение градиента потенциала в цилиндрической и сферической системах координат.Поток вектора через элемент поверхности и поток вектора через поверхность.Свободные и связанные заряды. Поляризация вещества.Поляризованность.Вектор электрической индукции D.Теорема Гаусса в интегральной форме.Применение теоремы Гаусса для определения напряженности и потенциала в поле точечного заряда. Теорема Гаусса в дифференциальной форме. Вывод выражения для div E в декартовой системе координат. Использование оператора набла для записи операции взятия дивергенции.Выражение div E в цилиндрической и сферической системах координат.Уравнение Пуассона и уравнение Лапласа.Граничные условия. Поле внутри проводящего тела в условиях электростатики.Условия на границе раздела проводящего тела и диэлектрика. Условия на границе раздела двух диэлектриков.Теорема единственности решения. Общая характеристика задач электростатики и методов их решения.Поле заряженной оси.Поле двух параллельных заряженных осей.Поле двухпроводной линии. Емкость.Метод зеркальных изображений. Поле заряженной оси, расположенной вблизи проводящей плоскости.Поле заряженной оси, расположенной вблизи плоской границы раздела двух диэлектриков с различными диэлектрическими проницаемостями.Электростатическое поле системы заряженных тел, расположенных вблизи проводящей плоскости.Потенциальные коэффициенты. Первая группа формул Максвелла.Емкостные коэффициенты. Вторая группа формул Максвелла.Частичные емкости. Третья группа формул Максвелла.Поле точечного заряда, расположенного вблизи проводящей сферы.Поле заряженной оси, расположенной параллельно цилиндру.Шар в равномерном поле.Проводящий шар в равномерном поле. Диэлектрический шар в равномерном поле.Диэлектрический цилиндр в равномерном поле. Понятие о плоскопараллельном, плоскомеридианном и равномерном полях.Графическое построение картины плоскопараллельного поля. Графическое построение картины плоскомеридианного поля.Объемная плотность энергии электрического поля и выражение механической силы в виде производной от энергии электрического поля по изменяющейся координате.Энергия поля системы заряженных тел. Метод средних потенциалов. Электреты.Изменение заряда (напряжения) на конденсаторе, вызванное помещенным в него диэлектрическим телом, имеющим остаточную поляризацию.Электрическое поле двойного заряженного слоя. Силовое воздействие неравномерного электрического поля на незаряженные диэлектрические и проводящие тела, находящиеся в этом поле.Вопросы для самопроверкидвадцатая ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА В ПРОВОДЯЩЕЙ СРЕДЕПлотность тока и ток. Закон Ома и второй закон Кирхгофа в дифференциальной форме.Первый закон Кирхгофа в дифференциальной форме. Дифференциальная форма закона Джоуля—Ленца.Уравнение Лапласа для электрическою поля в проводящей среде.Переход тока из среды с проводимостью у1 в среду с проводимостью у2. Граничные условия.Аналогия между полем в проводящей среде и электростатическим полем.Экспериментальное исследование полей.Соотношение между проводимостью и емкостью. Общая характеристика задач расчета электрического поля в проводящей среде и методов их решения.Расчет электрического поля в диэлектрике, окружающем проводники с токами.Вопросы для самопроверкидвадцать первая МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ПОСТОЯННОГО ТОКАСвязь основных величин, характеризующих магнитное поле. Механические силы в магнитном поле.Интегральная форма закона полного тока. Дифференциальная форма закона полного тока. Раскрытие выражения rot Н = δ в декартовой системе координат.Запись ротора в виде векторного произведения.Раскрытие rot Н в виде определителя в декартовой системе.Выражение проекций ротора в цилиндрической и сферической системах координат.Принцип непрерывности магнитного потока и запись его в дифференциальной форме. Магнитное поле в областях, «занятых» и «не занятых» постоянным током. Скалярный потенциал магнитного поля. Граничные условия.Векторный потенциал магнитного поля.Уравнение Пуассона для вектора-потенциала.Выражение магнитного потока через циркуляцию вектор-потенциала.Векторный потенциал элемента тока.Взаимное соответствие электростатического (электрического) и магнитного полей.Задачи расчета магнитных полей.Общая характеристика методов расчета и исследования магнитных полей.Графическое построение картины поля и определение по ней магнитного сопротивления. Опытное исследование картины магнитного поля.Построение эквипотенциалей магнитного поля путем использования принципа наложения.Магнитное экранирование.Эллипсоид во внешнем однородном поле. Коэффициент размагничивания.Применение метода зеркальных изображений.Закон Био—Савара—Лапласа.Определение скалярного магнитного потенциала контура с током через телесный угол.Магнитное поле намагниченной пленки (ленты).Определение магнитного потока, созданного в некотором контуре намагниченным ферромагнитным телом.Выражение механической силы в виде производной от энергии магнитного поля по координате. Магнитное поле двойного токового слоя.Вопросы для самопроверкидвадцать вторая ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯОпределение переменного электромагнитного поля. Первое уравнение Максвелла.Уравнение непрерывности. Второе уравнение Максвелла. Уравнения Максвелла в комплексной форме записи.Теорема Умова—Пойнтинга для мгновенных значений.Теорема Умова—Пойнтинга в комплексной форме записи.Зависимость параметров вещества от частоты.Запись уравнений Максвелла с учетом тока переноса Зависимость между В и H, D и E, δ и E в анизотропных средах. Основные положения электродинамики движущихся сред (основы релятивистской электродинамики).Уравнения Максвелла в симметричной форме. Вопросы для самопроверкидвадцать третья ПЕРЕМЕННОЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ В ОДНОРОДНОЙ И ИЗОТРОПНОЙ ПРОВОДЯЩЕЙ СРЕДЕУравнения Максвелла для проводящей среды.Плоская электромагнитная волна.Распространение плоской электромагнитной волны в однородном проводящем полупространстве.Глубина проникновения и длина волны.Магнитный поверхностный эффект.Электрический поверхностный эффект в прямоугольной шине. Эффект близости.Неравномерное распределение тока в прямоугольной шине, находящейся в пазу электрической машины.Поверхностный эффект в цилиндрическом проводе. Применение теоремы Умова—Пойнтинга для определения активного и внутреннего индуктивного сопротивлений проводников при переменном токе. Экранирование в переменном электромагнитном полеСопоставление принципов экранирования в электростатическом, магнитном и электромагнитном полях.Высокочастотный нагрев металлических деталей и несовершенных диэлектриков. Переходный процесс при проникновении электромагнитного поля в однородное проводящее полупространство. Вопросы для самопроверкидвадцать четвертая РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН В ОДНОРОДНОМ И ИЗОТРОПНОМ ДИЭЛЕКТРИКЕ И В ПОЛУПРОВОДЯЩИХ И ГИРОТРОПНЫХ СРЕДАХРаспространение электромагнитных волн в однородном и изотропном диэлектрике.Плоские волны, поляризованные по кругу и по эллипсу.Переход плоской линейно поляризованной волны из одной среды в другую при нормальном падении.Наклонное падение плоской линейно поляризованной волны на границу раздела двух диэлектриков.Полное преломление (отсутствие отраженной волны) и полное отражение (отсутствие преломленной волны). Дифракция электромагнитных волн. Устранение отражения электромагнитных волн.Плоские волны в однородных и изотропных полупроводящих средах.Граничные условия на поверхности раздела двух полупроводящих сред.Переходные и релаксационные процессы в несовершенных диэлектриках.О расчете полей в несовершенных диэлектриках и вязких средах при установившемся синусоидальном режиме.Определение гиротролной среды. Тензор магнитной проницаемости феррита.Распространение плоской волны в гиромагнитной среде.Вопросы для самопроверкидвадцать пятая ЗАПАЗДЫВАЮЩИЕ ПОТЕНЦИАЛЫ ПЕРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ И ИЗЛУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ЭНЕРГИИВывод уравнений для А и φ в переменном электромагнитном поле и их решение.Запаздывающие потенциалы переменного электромагнитного поля.Комплексная форма записи запаздывающего векторного потенциала.Излучение электромагнитной энергии.Понятие об излучающем поле.Дополнительный анализ поля излучения. Теорема взаимности для ЭДС, наведенных излученным полем.Принцип двойственности. Излучение магнитного диполя.Рефракция электромагнитных волн. Распространение радиоволн в реальных условиях.Вопросы для самопроверкидвадцать шестая ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ В НАПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМАХПонятие о волноводах и объемных резонаторах.Типы волн в волноводе. Прямоугольный волновод. Решение для Н-волны. Волновое сопротивление волновода. Фазовая и групповая скорости. Компоненты Е-волны в прямоугольном волноводе. Аналогия между волноводом и линией с распределенными параметрами. Измерение комплексного сопротивления нагрузки волновода.Граничные условия Леонтовича. Запредельный волновод. Круглый волновод.Полосковые линии.Замедляющие системы.S- и T-параметры элементов высокочастотного тракта.Прямоугольный объемный резонатор. Цилиндрический объемный резонатор.Добротность объемных резонаторов.Вопросы для самопроверкидвадцать седьмая ДВИЖЕНИЕ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ В МАГНИТНОМ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЯХДвижение электрона в равномерном магнитном поле, неизменном во времени и направленном перпендикулярно скорости.Движение электрона в неизменном во времени магнитном поле, когда скорость электрона не перпендикулярна силовым линиям.Фокусировка пучка электронов постоянным во времени магнитным полем (магнитная линза).Движение электронов в равномерном электрическом поле. Принцип работы электронного осциллографа.Фокусировка пучка электронов постоянным во времени электрическим полем (электрическая линза).Движение электрона в равномерных, взаимно перпендикулярных, неизменных во времени магнитном и электрическом полях.Движение заряженных частиц в кольцевых ускорителях.Вопросы для самопроверкидвадцать восьмая ОСНОВЫ МАГНИТНОЙ ГИДРОДИНАМИКИОпределение магнитной гидродинамики и краткая характеристика областей ее применения. Уравнения магнитной гидродинамики.Просачивание (диффузия) магнитного поля.Электромагнитный барьер.Вмороженное поле.Возникновение волн в плазме.Эффект сжатия (пинч-эффект).Принцип работы магнитного насоса и магнитного вентиля.Принцип работы гидродинамического генератора.Принцип работы плазменного реактивного двигателя.Устойчивость плазменных образований. Токомак.Вопросы для самопроверкидвадцать девятая СВЕРХПРОВОДЯЩИЕ СРЕДЫ В ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЯХСверхпроводимость. Сверхпроводники первого рода.Сверхпроводники первого рода в магнитном поле.Уравнение Лондонов.Сверхпроводящее тело в постоянном магнитном поле.Сверхпроводники второго рода.Сверхпроводники третьего рода. Описание поля в сверхпроводниках с нитевидной структурой. Высокотемпературная сверхпроводимость.Применение сверхпроводников.Вопросы для самопроверкиИ. РАСЧЕТ ПОЛЕЙ ПО МЕТОДУ СЕТОК И МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОЛЕЙ ПО МЕТОДУ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТОКИ.1. Расчет полей по методу сеток.И.2. Моделирование полей по методу электрических сеток.К. МЕТОД ГРИНАК.1. Формулы Грина.К.2. Гармонические функции.Интеграл Грина для гармонических функций.К.4. Функция Грина.К.5. Определение потенциала φ через функции Грина в общем случае.Л. МЕТОД ИНТЕГРАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙЛ.1. Первый вариант метода интегральных уравнений. Л.2. Второй вариант метода интегральных уравнений.Л.3. Расчет полей с использованием интегрального уравнения Фредгольма первого рода.М. МЕТОД КОНФОРМНЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ (ОТОБРАЖЕНИЙ)М.1. Комплексный потенциал. М.2. Конформные преобразования. Прямая и обратная задачи расчета полей по методу конформных преобразований.М.4. Преобразование равномерного поля на плоскости z в поле верхней полуплоскости w.М.5. Интеграл Кристоффеля—Шварца.М.6. Применение интеграла Кристоффеля—Шварца.М.7. Интеграл Шварца. Н. МЕТОД КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВМетод конечных элементов (МКЭ). Н.2. Аппроксимация потенциала в каждой подобласти.Н.3. Минимизация энергии электрического поля.Н.4. Вывод основных формул метода.Н.5. L-координаты конечных элементов.Н.6. Учет граничных условий.О. ЭФИР — ФИЗИЧЕСКИЙ ВАКУУМП. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ И СТАНОВЛЕНИЕ КУРСА ТОЭР. СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ ПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ И ДИЭЛЕКТРИКОВ
 
  РЕЗЮМЕ   След >