ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1ο ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ - ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΠΕ∆ΙΟ 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9
Ιστορικά στοιχεία................................................................................11 Ηλεκτρικό φορτίο ...............................................................................12 Ο νόµος του Coulomb.........................................................................14 Ένταση ηλεκτρικού πεδίου.................................................................17 Ηλεκτρικό ρεύµα ................................................................................19 Ηλεκτρικό δυναµικό - ∆ιαφορά δυναµικού........................................20 Μπαταρίες - Γεννήτριες......................................................................23 Συστήµατα µονάδων ...........................................................................24 Πολλαπλάσια - Υποπολλαπλάσια.......................................................27
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9
Αντίσταση - Αγωγιµότητα ..................................................................29 Ο νόµος του Ohm ...............................................................................33 Σύνδεση αντιστάσεων.........................................................................34 Ισχύς - Ενέργεια..................................................................................38 Βαθµός απόδοσης ...............................................................................40 Πυκνωτές - Χωρητικότητα .................................................................41 Σύνδεση πυκνωτών .............................................................................43 Σχέση τάσης-ρεύµατος στον πυκνωτή................................................46 Ενέργεια που αποθηκεύεται σε έναν πυκνωτή ...................................48
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2ο ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ - ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ ΟΗΜ - ΠΥΚΝΩΤΕΣ
8
Ηλεκτροτεχνία για µηχανολόγους
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3ο ΝΟΜΟΙ ΤΟΥ KIRCHHOFF 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5
Πηγές τάσης - Πηγές ρεύµατος...........................................................51 Νόµος ρευµάτων του Kirchhoff..........................................................56 Νόµος τάσεων του Kirchhoff .............................................................56 ∆ιαιρέτης τάσης ..................................................................................57 ∆ιαιρέτης ρεύµατος.............................................................................59
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4ο ΣΥΣΤΗΜΑΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟ∆ΟΙ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ
4.1 Βασικές έννοιες και ορισµοί ...............................................................63 4.2 Μέθοδος των απλών βρόχων ..............................................................65 4.3 Μέθοδος των κόµβων .........................................................................71
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5ο ΘΕΩΡΗΜΑΤΑ ΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ
5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6
Θεώρηµα της υπέρθεσης.....................................................................79 Θεώρηµα Thevenin.............................................................................83 Θεώρηµα Norton.................................................................................87 Θεώρηµα µέγιστης µεταφοράς ισχύος................................................91 Θεώρηµα Millman ..............................................................................94 Μετατροπή αστέρα σε τρίγωνο και τριγώνου σε αστέρα ...................97
6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7
Μαγνητικό πεδίο...............................................................................101 ∆ύναµη Lorentz ................................................................................104 ∆ύναµη Laplace ................................................................................105 Νόµος του διαρρεύµατος (νόµος του Ampere).................................106 Μαγνητική ροή .................................................................................108 Μαγνητική αντίσταση - Μαγνητικά κυκλώµατα..............................109 Ενέργεια µαγνητικού πεδίου.............................................................118
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6ο ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕ∆ΙΟ - ΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ
Περιεχόµενα
9
6.8 Ηλεκτροµαγνητική επαγωγή.............................................................120 6.9 Αυτεπαγωγή - Πηνίο.........................................................................121 6.10 Ενέργεια που αποθηκεύεται σε ένα πηνίο ........................................124 6.11 Σύνδεση πηνίων σε σειρά και παράλληλα ........................................125
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7ο ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΕΝΑΛΛΑΣΣΟΜΕΝΟ ΡΕΥΜΑ
7.1 7.2 7.3 7.4
Εναλλασσόµενα µεγέθη....................................................................131 Στρεφόµενα διανύσµατα...................................................................137 Σχέση τάσης - ρεύµατος των στοιχείων δύο ακροδεκτών ................143 7.3.1 Αντίσταση ................................................................................143 7.3.2 Πηνίο .......................................................................................143 7.3.3 Πυκνωτής.................................................................................144 Σύνθετη αντίσταση ...........................................................................145
8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7
Μετατροπή των πηγών - Εξαρτηµένες πηγές ...................................151 Μέθοδος των απλών βρόχων ............................................................154 Μέθοδος των κόµβων .......................................................................158 Το θεώρηµα της υπέρθεσης… ..........................................................163 Θεώρηµα Thevenin...........................................................................168 Θεώρηµα Norton...............................................................................171 Μετατροπή αστέρα σε τρίγωνο και τριγώνου σε αστέρα .................174
9.1 9.2 9.3 9.4
Ισχύς σε κυκλώµατα µε ηµιτονοειδή διέγερση.................................179 Ισχύς στο πεδίο της συχνότητας .......................................................184 Βελτίωση του συντελεστή ισχύος.....................................................188 Θεώρηµα µέγιστης µεταφοράς ισχύος..............................................190
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8ο ΕΠΙΛΥΣΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ ΣΤΟ ΕΝΑΛΛΑΣΣΟΜΕΝΟ ΡΕΥΜΑ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9ο ΙΣΧΥΣ ΣΤΟ ΕΝΑΛΛΑΣΣΟΜΕΝΟ ΡΕΥΜΑ
10
Ηλεκτροτεχνία για µηχανολόγους
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 10ο ΤΡΙΦΑΣΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ 10.1 Τριφασική πηγή τάσης......................................................................197 10.2 Συµµετρικά τριφασικά συστήµατα ...................................................199 10.2.1 Συµµετρικό τριφασικό σύστηµα σε συνδεσµολογία αστέρα ....199 10.2.2 Συµµετρικό τριφασικό σύστηµα σε συνδεσµολογία τριγώνου ................................................................................204 10.3 Ισχύς στα τριφασικά συστήµατα ......................................................207 10.4 Σύγκριση µεταξύ µονοφασικών και τριφασικών συστηµάτων.........209 10.5 Ασύµµετρα τριφασικά συστήµατα ...................................................211 10.5.1 Ασύµµετρο τριφασικό σύστηµα σε συνδεσµολογία αστέρα .211 10.5.2 Ασύµµετρο τριφασικό σύστηµα σε συνδεσµολογία τριγώνου..................................................217
Βιβλιογραφία ............................................................................220 ΛΥΜΕΝΑ ΠΑΡΑ∆ΕΙΓΜΑΤΑ.................................................221
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ..........................................................................339