περιεχομενα Πρόλογος vii

Transcript

1 Πρόλογος vii περιεχομενα ΜΕΡΟΣ ΠΡΩΤΟ: Κυκλώματα Συνεχούς Ρεύματος... 2 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ Εισαγωγή Συστήματα και Μονάδες Φορτίο και Ρεύμα Δυναμικό Ισχύς και Ενέργεια Στοιχεία Κυκλώματος Εφαρμογές Καθοδικός Σωλήνας Τηλεόρασης Λογαριασμός Ηλεκτρικού ρεύματος Επιλύοντας Προβλήματα Περίληψη...22 Ερωτήσεις Επανάληψης...23 Προβλήματα...23 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Θεμελιώδεις Νόμοι Εισαγωγή Ο νόμος του Ohn Κόμβοι, Κλάδοι και Βρόχοι Οι νόμοι του Kirchhoff Αντιστάσεις σε Σειρά και Διαίρεση Τάσης Παράλληλες Αντιστάσεις και Διαίρεση Ρεύματος Μετασχηματισμοί Αστέρα Τριγώνου Εφαρμογές Συστήματα Ηλεκτροφωτισμού Σχεδίαση Οργάνων Μέτρησης Συνεχών (dc) Μεγεθών Περίληψη...66 Ερωτήσεις Επανάληψης...67 Προβλήματα...68 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: μeθοδοι αναλυσησ Εισαγωγή Ανάλυση Κόμβων Ανάλυση Κόμβων Όταν Υπάρχουν Πηγές Τάσης Ανάλυση Βρόχων Ανάλυση βρόχων σε Κύκλωμα με Πηγές Ρεύματος Ανάλυση Κόμβων και Βρόχων με Επιθεώρηση Η Ανάλυση Κόμβων Έναντι της Μεθόδου των Βρόχων Ανάλυση Κυκλωμάτων με το PSpice Εφαρμογές: Κυκλώματα DC με τρανζίστορς Περίληψη Ερωτήσεις Επανάληψης Προβλήματα ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: θεωρηματα κυκλωματων Εισαγωγή Γραμμικότητα Υπέρθεση Μετασχηματισμός Πηγών To Θεώρημα του Thevenin Το Θεώρημα του Norton Αποδείξεις των Θεωρημάτων Thevenin και Norton Μέγιστη μεταφορά ισχύος...159

2 viii Περιεχόμενα Πρόλογος 4.9 Επαλήθευση Των Θεωρημάτων μέσω Του Pspice Εφαρμογές Μοντελοποίηση Πηγών Μέτρηση Αντιστάσεων Περίληψη Ερωτήσεις Επανάληψης Προβλήματα ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5: tελεστικοι Ενισχυτεσ Εισαγωγή Τελεστικοί Ενισχυτές Ιδανικοί Τελεστικοί Ενισχυτές Ενισχυτής Αναστροφής Πολικότητας Ενισχυτής Διατήρησης Πολικότητας Αθροιστικός Ενισχυτής Ενισχυτής Διαφοράς Κυκλώματα Τελεστικών Ενισχυτών Σε Σειρά Ανάλυση Κυκλωμάτων Τελεστικών Ενισχυτών με Χρήση του PSpice Εφαρμογές Ψηφιοαναλογικός Μετατροπέας Ενισχυτές Οργάνων Μέτρησης Περίληψη Ερωτήσεις Επανάληψης Προβλήματα ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6: πυκνωτεσ και πηνια Εισαγωγή Πυκνωτές Σε Σειρά και Παράλληλη Συνδεσμολογία Πυκνωτών Πηνία Σε Σειρά και Παράλληλα Πηνία Εφαρμογές Ολοκληρωτής Διαφοριστής Αναλογικός Υπολογιστής Περίληψη Ερωτήσεις Επανάληψης Προβλήματα ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7: ΚυΚΛΩΜΑΤΑ ΠΡΩΤΗΣ ΤΑΞΗΣ Εισαγωγή Κυκλώματα RC χωρίς πηγές Κυκλώματα RL χωρίς πηγές Ιδιόμορφες Συναρτήσεις (Singularity Functions) Βηματική Απόκριση Κυκλωμάτων RC Βηματική Απόκριση κυκλώματος RL Κυκλώματα Τελεστικών Ενισχυτών Πρώτης Τάξης Ανάλυση Μεταβατικής Απόκρισης μέσω του Λογισμικού PSpice Εφαρμογές Κυκλώματα Καθυστέρησης Φωτογραφικό φλας Κυκλώματα Ηλεκτρονόμων Κύκλωμα Ανάφλεξης Καυσίμου Αυτοκινήτων Περίληψη Ερωτήσεις επανάληψης Προβλήματα ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8: ΚυΚΛΩΜΑΤΑ δευτερησ ΤΑΞΗΣ Εισαγωγή Προσδιορισμός Αρχικών και Τελικών Τιμών Κυκλώματα RLC χωρίς πηγές Παράλληλη Συνδεσμολογία RLC χωρίς Πηγές Βηματική Απόκριση Κυκλώματος RLC Σειράς...355

3 Περιεχόμενα Πρόλογος ix 8.6 Βηματική Απόκριση Παράλληλου Κυκλώματος RLC Γενικευμένα Κυκλώματα 2ης Τάξης Κυκλώματα Τελεστικών Ενισχυτών 2ης Τάξης Ανάλυση Κυκλωμάτων RLC με χρήση του PSpice Δυισμός Εφαρμογές Σύστημα Ανάφλεξης Καυσίμου Κυκλώματα Εξομάλυνσης Περίληψη Ερωτήσεις Επανάληψης Προβλήματα ΜΕΡΟΣ ΔΕΥΤΕΡΟ κυκωματα εναλλασσομενου ρευματοσ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9: ημιτονοειδη μεγεθη και φασορεσ Εισαγωγή Ημιτονοειδή Φάσορες Σχέσεις Μεταξύ Φασικών Αναπαραστάσεων για τα Στοιχεία Κυκλωμάτων Σύνθετη Αντίσταση και Σύνθετη Αγωγιμότητα Οι Νόμοι του Kirchhoff στο Πεδίο της Συχνότητας Συνδεσμολογίες Σύνθετων Αντιστάσεων Εφαρμογές Κυκλώματα Ολίσθησης Φάσης Γέφυρες AC Περίληψη Ερωτήσεις Επανάληψης Προβλήματα ΚΕΦΑΛΑΙΟ 10: αναλυση ΣΤΑΘΕΡΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΗΜΙΤΟΝΟΕΙΔΩΝ Εισαγωγή Ανάλυση Κόμβων Ανάλυση Βρόχων Θεώρημα της Υπέρθεσης Μετασχηματισμός Πηγών Ισοδύναμα Κυκλώματα Thevenin και Norton Κυκλώματα AC Τελεστικών Ενισχυτών Ανάλυση Κυκλωμάτων AC μέσω του PSpice Εφαρμογές Πολλαπλασιαστής Χωρητικότητας Ταλαντωτές Περίληψη Ερωτήσεις Επανάληψης Προβλήματα ΚΕΦΑΛΑΙΟ 11: Η ΙΣΧΥΣ ΣΤΑ kυκλωματα αc Εισαγωγή Στιγμιαία και Μέση Ισχύς Απόδοση Μέγιστης Μέσης Ισχύος Ενεργός Τιμή (Τιμή RMS) Φαινομένη Ισχύς Και Συντελεστής Ισχύος Μιγαδική Ισχύς Διατήρηση της Ενέργειας στα Κυκλώματα AC Διόρθωση Συντελεστή Ισχύος Εφαρμογές Μέτρηση Ισχύος Κόστος Ηλεκτρικής Κατανάλωσης Περίληψη Ερωτήσεις Επανάληψης Προβλήματα...512

4 x Περιεχόμενα Πρόλογος ΚΕΦΑΛΑΙΟ 12: ΤΡΙΦΑΣΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Εισαγωγή Συμμετρικές Τριφασικές Τάσεις Συμμετρική Συνδεσμολογία Αστέρα Αστέρα Συμμετρική Συνδεσμολογία Αστέρα-Τριγώνου Συμμετρικά Συστήματα Τριγώνου-Τριγώνου Συμμετρικά Συστήματα Τριγώνου-Αστέρα Ισχύς Συμμετρικού Συστήματος Μη Συμμετρικά Τριφασικά Συστήματα Ανάλυση Τριφασικών Κυκλωμάτων μέσω του PSpice Εφαρμογές Μέτρηση Ισχύος Τριφασικών Κυκλωμάτων Καλωδίωση Οικιακών Εγκαταστάσεων Περίληψη Ερωτήσεις Επανάληψης Προβλήματα ΚΕΦΑΛΑΙΟ 13: ΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΣΥΖΕΥΓΜΕΝΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Εισαγωγή Αμοιβαία Επαγωγή Ενέργεια Συζευγμένου Κυκλώματος Γραμμικοί Μετασχηματιστές Ιδανικοί Μετασχηματιστές Ιδανικοί Αυτομετασχηματιστές Τριφασικοί Μετασχηματιστές Ανάλυση Μαγνητικά Συζευγμένων Κυκλωμάτων μέσω του PSpice Εφαρμογές Οι Μετασχηματιστές ως διατάξεις ηλεκτρικής απομόνωσης Οι μετασχηματιστές ως Διατάξεις Προσαρμογής Σύνθετης Αντίστασης Διανομή Ισχύος Περίληψη Ερωτήσεις Επανάληψης Προβλήματα ΚΕΦΑΛΑΙΟ 14:αποΚριση συχνοτητασ Εισαγωγή Συνάρτηση Μεταφοράς Η κλίμακα Decibel Διαγράμματα Bode Συντονισμός Σειράς Παράλληλος Συντονισμός Παθητικά Φίλτρα Χαμηλοπερατά φίλτρα Υψιπερατά φίλτρα Ζωνοπερατά φίλτρα Ζωνοφρακτικά φίλτρα Ενεργά Φίλτρα Χαμηλοπερατά Φίλτρα Πρώτης Τάξης Υψιπερατά Φίλτρα Πρώτης Τάξης Ζωνοπερατά Φίλτρα Ζωνοφρακτικά Φίλτρα Κλιμάκωση Κλιμάκωση Μέτρου Κλιμάκωση Συχνότητας Κλιμάκωση Μέτρου και Συχνότητας Απόκριση Συχνότητας με Χρήση Του PSpice Υπολογισμοί Με Χρήση Του MATLAB Εφαρμογές Ραδιοφωνικός Δέκτης Τονικό Τηλέφωνο Κύκλωμα Διασταύρωσης...679

5 Περιεχόμενα Πρόλογος xi Περίληψη Ερωτήσεις Επανάληψης Προβλήματα ΜΕΡΟΣ ΤΡΙΤΟ: ΠΡΟΗΓΜΕΝΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 15: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΜετασχηματισμΟ Laplace Εισαγωγή Ορισμός του Μετασχηματισμού Laplace Ιδιότητες του Μετασχηματισμού Laplace Αντίστροφος Μετασχηματισμός Laplace Απλοί Πόλοι Πολλαπλοί Πόλοι Μιγαδικοί Πόλοι Το Συνελικτικό Ολοκλήρωμα Εφαρμογή στις Ολοκληρωτικές-Διαφορικές Εξισώσεις Περίληψη Ερωτήσεις Επανάληψης Προβλήματα ΚΕΦΑΛΑΙΟ 16: EΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΜετασχηματισμΟΥ Laplace Εισαγωγή Μοντέλα Στοιχείων Κυκλωμάτων Ανάλυση Κυκλωμάτων Συναρτήσεις Μεταφοράς Μεταβλητές Κατάστασης Εφαρμογές Ευστάθεια Κυκλωμάτων Σύνθεση Κυκλωμάτων Περίληψη Ερωτήσεις Επανάληψης Προβλήματα ΚΕΦΑΛΑΙΟ 17: σειρεσ FOURIER Εισαγωγή Τριγωνομετρικές Σειρές Fourier Συμμετρίες Άρτια Συμμετρία Περιττή Συμμετρία Συμμετρία Ημικύματος Εφαρμογές Στα Ηλεκτρικά Κυκλώματα Μέση Ισχύς και Τιμές RMS Εκθετικές Σειρές Fourier Ανάλυση Fourier με Χρήση του PSpice Διακριτός Μετασχηματισμός Fourier Γρήγορος Μετασχηματισμός Fourier (FFT) Εφαρμογές Αναλυτές Φάσματος Φίλτρα Περίληψη Ερωτήσεις Επανάληψης Προβλήματα ΚΕΦΑΛΑΙΟ 18: ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ FOURIER Εισαγωγή Ορισμός Του Μετασχηματισμού Fourier Ιδιότητες του Μετασχηματισμού Fourier Εφαρμογές στα Ηλεκτρικά Κυκλώματα Το Θεώρημα του Parseval Σύγκριση των Μετασχηματισμών Laplace και Fourier Εφαρμογές...846

6 xii Περιεχόμενα Πρόλογος Διαμόρφωση πλάτους Δειγματοληψία Περίληψη Ερωτήσεις Επανάληψης Προβλήματα ΚΕΦΑΛΑΙΟ 19: ΔΙΘΥΡΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Εισαγωγή Παράμετροι Σύνθετης Αντίστασης Παράμετροι Σύνθετης Αγωγιμότητας Υβριδικές Παράμετροι Παράμετροι Μετάδοσης Σήματος Σχέσεις Μεταξύ Παραμέτρων Συνδεσμολογίες Δίθυρων Κυκλωμάτων Υπολογισμός των Παραμέτρων Δίθυρων Κυκλωμάτων με Χρήση του PSpice Εφαρμογές Κυκλώματα με Τρανζίστορς Σύνθεση Κλιμακωτών Κυκλωμάτων Περίληψη Ερωτήσεις Επανάληψης Προβλήματα ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α: Συστήματα Εξισώσεων και Αντιστροφή Πινάκων Α.1 Ο Κανόνας τού Cramer Α.2 Αντιστροφή πινάκων ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β: ΜΙΓΑΔΙΚΟΙ αριθμοι Β.1 Αναπαράσταση Μιγαδικών Αριθμών Β.2 Πράξεις Μεταξύ Μιγαδικών Αριθμών Β.3 Ο Τύπος τού Euler ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ C: MAΘΗΜΑΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙ C.1 Λύσεις δευτεροβάθμιας εξίσωσης C.2 Τριγωνομετρικές Ταυτότητες C.3 Υπερβολικές Συναρτήσεις C.4 Παράγωγοι C.5 Αόριστα Ολοκληρώματα C.6 Ορισμένα Ολοκληρώματα C.7 Ο Κανόνας του L Hopital ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ D: TO ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ PSPICE ΓΙΑ WINDOWS D.1 Κέντρο Σχεδίασης για το Λειτουργικό Σύστημα Windows D.2 Δημιουργία Κυκλωμάτων D.3 Ανάλυση dc D.4 Ανάλυση Μεταβατικής Κατάστασης D.5 Ανάλυση AC/Απόκριση Συχνότητας ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ E: EΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΜΑΤLΑΒ Ε.1 Βασικά Στοιχεία του MATLAB Ε.2 Ανάλυση Κυκλωμάτων DC Ε.3 Ανάλυση Κυκλωμάτων ΑC Ε.4 Απόκριση Συχνότητας ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ F: Ανάλυση Κυκλωμάτων με το λογισμικο KCIDE F.1 Εργαστείτε με το KCIDE για την Ανάλυση Κυκλωμάτων ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ g: Απαντησεισ στα προβληματα περιττησ αριθμησησ βιβλιογραφια λεξικο ορων ευρετηριο