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Spis treści - Wydawnictwo AGH
Spis treci Przedmowa ........................................................................................................ 7 Wstêp ................................................................................................................. 11 1. Podstawy teorii obwodów elektrycznych....................................................... 1.1. Natê¿enie pola elektrycznego E ................................................................. 1.2. Potencja³ elektryczny V i napiêcie U ......................................................... 1.3. Pojemnoæ C ............................................................................................... 1.4. Pr¹d elektryczny i ....................................................................................... 1.5. Rezystancja R .............................................................................................. 1.6. Prawo Ohma ............................................................................................... 1.7. ród³a energii elektrycznej ........................................................................ 1.8. Pole magnetyczne i indukcyjnoæ .............................................................. 1.9. Rzeczywiste R, L i C .................................................................................. 1.10. Moc i energia elektryczna ........................................................................ 1.11. Obwód a jego elementy ............................................................................ 1.12. Geometria i topologia obwodu ................................................................ 1.13. Klasyfikacja obwodów i systemów ......................................................... 1.14. Zagadnienia, problemy i quiz .................................................................. 13 13 14 15 19 21 23 24 26 28 29 31 34 34 38 2. Obwody pr¹du sta³ego: prawa i metody ....................................................... 2.1. Prawa Kirchhoffa ........................................................................................ 2.2. Redukcja sieci rezystancyjnych ................................................................. 2.3. Metoda praw Kirchhoffa ............................................................................ 2.4. Metoda pr¹dów oczkowych ....................................................................... 2.5. Metoda potencja³ów wêz³owych ................................................................ 2.6. Kondensatory i cewki w obwodach pr¹du sta³ego .................................... 2.7. Pytania, problemy i quiz ............................................................................. 47 47 57 65 68 80 87 89 3. Twierdzenia obowi¹zuj¹ce w obwodach elektrycznych............................... 112 3.1. Pojêcie liniowoci i zasada superpozycji .................................................. 112 3.2. Dowód zasady superpozycji ....................................................................... 115 3 3.3. 3.4. 3.5. 3.6. 3.7. 3.8. 4 Twierdzenie Thevenina .............................................................................. Dowód twierdzenia Thevenina .................................................................. Twierdzenie Nortona .................................................................................. Twierdzenie o wzajemnoci ....................................................................... Twierdzenie o substytucji ........................................................................... Uzupe³nienie twierdzenia o substytucji twierdzenie o kompensacji ......................................................................... 3.9. Twierdzenie Millmana uzupe³nienie metody potencja³ów wêz³owych .......................................... 3.10. Twierdzenie o mocy maksymalnej ........................................................... 3.11. Zagadnienia, problemy i quiz .................................................................. 116 120 121 124 126 4. Pr¹d zmienny sygna³y sinusoidalne ............................................................ 4.1. Przebiegi i sygna³y okresowe ..................................................................... 4.2. Obwody pr¹du sinusoidalnego ................................................................... 4.3. Elementy obwodów pr¹du zmiennego ....................................................... 4.4. Obwody RLC pr¹du zmiennego ................................................................. 4.5. Wartoæ rednia a skuteczna (rms) ............................................................. 4.6. Moc pr¹du zmiennego ................................................................................ 4.7. Zagadnienia, problemy i quiz ..................................................................... 156 156 160 161 167 173 178 184 5. Obwody pr¹du sinusoidalnego i ich analiza metod¹ symboliczn¹ ............. 5.1. Algebra zespolona ...................................................................................... 5.2. Sposoby reprezentowania liczb zespolonych ............................................ 5.3. Zespolone przedstawienie wielkoci elektrycznych ................................. 5.4. Reprezentacja wektorowa wielkoci elektrycznych w obwodach RLC ........................................................................................ 5.5. Moc w notacji zespolonej ........................................................................... 5.6. Redukcja obwodów pr¹du zmiennego ....................................................... 5.7. Prawa Kirchhoffa ........................................................................................ 5.8. Regu³y dzielnika napiêciowego i pr¹dowego ............................................ 5.9. Metoda pr¹dów oczkowych ....................................................................... 5.10. Metoda potencja³ów wêz³owych ............................................................. 5.11. Zasada superpozycji ................................................................................. 5.12. Twierdzenie Thevenina ............................................................................ 5.13. Twierdzenie Nortona ................................................................................ 5.14. Twierdzenie o mocy maksymalnej ........................................................... 5.15. Zagadnienia, problemy i quiz .................................................................. 188 188 190 193 6. Rezonans ............................................................................................................ 6.1. Istota zjawiska rezonansu ........................................................................... 6.2. Rezonans szeregowy (rezonans napiêæ) .................................................... 6.3. Rezonans równoleg³y (rezonans pr¹dów) .................................................. 6.4. Praktyczne uk³ady rezonansowe ................................................................ 239 239 240 253 254 127 128 131 135 199 203 205 208 210 212 214 215 217 218 219 223 6.5. Filtry elektryczne jako praktyczne wykorzystanie rezonansu .................. 259 6.6. Pytania, problemy i quiz ............................................................................. 260 7. Stany nieustalone .............................................................................................. 7.1. Charakter stanu nieustalonego ................................................................... 7.2. Szeregowe po³¹czenie RC .......................................................................... 7.3. Szeregowe po³¹czenie RL ........................................................................... 7.4. Stan nieustalony w szeregowym po³¹czeniu RLC ..................................... 7.5. Stany nieustalone w obwodach pr¹du zmiennego ..................................... 7.6. Przekszta³cenie Laplacea jako podstawa operatorowej metody analizy obwodów ........................... 7.7. Pytania, problemy i quiz ............................................................................. 269 269 271 275 279 281 8. Diody pó³przewodnikowe ................................................................................ 8.1 Pó³przewodniki ........................................................................................... 8.2. Z³¹cze pó³przewodnikowe p-n ................................................................... 8.3. Dioda prostownicza .................................................................................... 8.4. Dioda Zenera .............................................................................................. 8.5. Inne rodzaje diod ........................................................................................ 8.6. Ograniczniki ............................................................................................... 8.7. Uk³ady przylegania ..................................................................................... 8.8. Diodowe uk³ady prze³¹czaj¹ce i bramki logiczne ..................................... 8.9. Zadania i pytania ........................................................................................ 304 304 305 306 308 309 312 315 317 318 9. Tranzystory i ich zastosowania ....................................................................... 9.1. Tranzystory bipolarne ................................................................................. 9.2. Wzmacniacze .............................................................................................. 9.3. Tranzystory unipolarne ............................................................................... 9.4. Tranzystory w wytwarzaniu uk³adów logicznych ..................................... 9.5. Tranzystory w wytwarzaniu pamiêci ......................................................... 9.6. Sprzê¿enie zwrotne ..................................................................................... 9.7. Generatory .................................................................................................. 9.8. Zadania i pytania ........................................................................................ 327 327 333 340 344 347 350 351 355 10. Wzmacniacze operacyjne ................................................................................ 10.1. W³aciwoci wzmacniaczy operacyjnych ............................................... 10.2. Komparatory ............................................................................................. 10.3. Podstawowe konfiguracje wzmacniaj¹ce ................................................ 10.4. Wtórnik napiêciowy ................................................................................. 10.5. Uk³ad sumuj¹cy ........................................................................................ 10.6. Uk³ad ca³kuj¹cy ........................................................................................ 10.7. Uk³ad ró¿niczkuj¹cy ................................................................................. 10.8. Przesuwnik fazy ........................................................................................ 10.9. Filtry aktywne ........................................................................................... 368 368 371 372 374 374 375 376 377 378 284 293 5 10.10. 10.11. 10.12. 10.13. 10.14. 10.15. Generatory .............................................................................................. Przetwornik napiêcie-pr¹d ..................................................................... Cyfrowe przetwarzanie sygna³ów .......................................................... Przetwornik analogowo-cyfrowy ........................................................... Przetwornik cyfrowo-analogowy ........................................................... Zadania i pytania .................................................................................... 380 381 382 383 384 385 11. Zasilanie urz¹dzeñ elektronicznych ............................................................... 11.1. Ogólny schemat zasilacza ........................................................................ 11.2. Transformator ........................................................................................... 11.3. Prostowniki ............................................................................................... 11.4. Filtry wyg³adzaj¹ce .................................................................................. 11.5. Stabilizatory o dzia³aniu ci¹g³ym ............................................................ 11.6. Stabilizatory i zasilacze impulsowe ......................................................... 11.7. Przetwornice napiêcia sta³ego a zasilanie bateryjne ............................... 11.8. Zadania i pytania ...................................................................................... 391 391 393 395 398 400 404 406 406 Bibliografia ........................................................................................................ 415 Bibliografia uzupe³niaj¹ca .............................................................................. 416 6
