Elementy Teorii Obwodów [PL].pdf

Dnia 9 listopada 2000 roku, na cmentarzu Rakowickim w Krakowie, po»egnano na zawsze

dr. in». Lesªawa Turkiewicza , adiunkta w Zakªadzie Elektrotechniki, Wydziaªu Elektrotechniki,

Automatyki, Informatyki i Elektroniki Akademii Górniczo-Hutniczej.

Lesªaw Turkiewicz urodziª si¦ 9 lutego 1939 roku w Nowym S¡czu, w rodzinie nauczyciel-

skiej, która wkrótce po wojnie osiedliªa si¦ w Krakowie. Tu uko«czyª szkoª¦ podstawow¡

(1952), liceum im. B. Nowodworskiego (1956) oraz studia z zakresu elektrotechniki w Aka-

demii Górniczo-Hutniczej (1962). W okresie licealnym wykazywaª wszechstronne uzdolnienia:

humanistyczne, zainteresowanie literatur¡, kultur¡ klasyczn¡, teatrem i muzyk¡, jak równie»

zdolno±ci do nauk ±cisªych.

Po uko«czeniu studiów podj¡ª prac¦ w Katedrze Elektrotechniki Ogólnej, kierowanej przez prof.

Stanisªawa Kurzaw¦. Znalazª tu okazj¦ do rozwini¦cia i wykorzystania swego talentu matematycz-

nego. W przepisowym terminie obroniª z wyró»nieniem prac¦ doktorsk¡ pt. ÿParobiegunnikowa

reprezentacja obwodów elektrycznych" (1971), za któr¡ otrzymaª ówczesn¡ Nagrod¦ Ministra.

Bardzo twórcz¡ prac¦ naukow¡ | gªównie badania teoretyczne | cechuj¡c¡ si¦ ±cisªo±ci¡, logik¡

i prostot¡ my±li, uzupeªniaª prac¡ dydaktyczn¡, w której Jego rzetelno±¢ a tak»e wymagania, jak

równie» sprawiedliwe oceny, byªy prawie przysªowiowe. Byª za to wielokrotnie nagradzany przez

zwierzchników i wyró»niany przez studentów. W prowadzonym przez Niego studenckim kole

naukowym zdobywaªo do±wiadczenie wielu obecnych pracowników Wydziaªu.

W±ród wspóªpracowników z Zakªadu Elektrotechniki cieszyª si¦ du»ym szacunkiem i autorytetem.

Bez przesady mo»na powiedzie¢, »e byª sumieniem tego Zakªadu. W ka»dej trudnej sytuacji

czekano na Jego zdanie, chocia» cz¦sto nie bez obawy. Wiedziano bowiem, »e ocena sytuacji,

któr¡ przedstawi b¦dzie trafna i sprawiedliwa, ale nie zawsze ªatwa do przyj¦cia: »e czasem

b¦dzie si¦ trzeba przyzna¢ do bª¦du lub zmieni¢ swoje post¦powanie, a je»eli nie | to pozostanie

»y¢ z poczuciem winy.

W latach 1972{1977 dr Lesªaw Turkiewicz byª zast¦pc¡ redaktora Zeszytów Naukowych AGH

serii ÿElektrykacja i mechanizacja górnictwa i hutnictwa".

Pozanaukowe zamiªowania realizowaª w peªni w »yciu rodzinnym. W roku 1964 zawarª zwi¡zek

maª»e«ski z Danut¡ Lenart (wówczas studentk¡ UJ, obecnie | doktor nauk zycznych). Nie

ÿmie¢" lecz ÿby¢" | widzie¢, sªysze¢ i prze»ywa¢ byªo zasad¡ post¦powania w Jego rodzinie. St¡d

liczne wycieczki w dolinki i w góry, podpatrywanie przyrody, zwiedzanie miejsc historycznych,

rozmowy ze spotykanymi lud¹mi i patriotyczne wychowywanie dzieci. Przedwczesna ±mier¢ syna

Michaªa (1980) spowodowaªa ogromn¡ zmian¦ w »yciu ±p. Lesªawa. Odkªadaj¡c na bok osobist¡

karier¦ naukow¡ po±wi¦ciª si¦ dydaktyce i pracy spoªecznej. Anga»owaª si¦ w organizowanie

Solidarno±ci w AGH oraz w budow¦ ko±cioªa i tworzenie parai na swoim osiedlu. yª wtedy

w znacznej mierze dla innych: chorych, starszych i cierpi¡cych.

Powrotem do szkolnej dziaªalno±ci literackiej staªy si¦ Jego felietony systematycznie publikowane

w BIP-ie i sygnowane skromnie liter¡ ÿ/L/". Przez prawie 5 lat, odnosz¡c si¦ do aktualnych

wydarze«, nawi¡zywaª do historii, wydobywaª z niej dobre wzorce, a Czytelnikowi zostawiaª

zawsze prawo do osobistej oceny (i trwania w bª¦dzie).

Post¦puj¡ca choroba coraz bardziej ograniczaªa Jego dziaªalno±¢, do ko«ca jednak, z pomoc¡ ony

i studentów, na wózku inwalidzkim zjawiaª si¦, by odby¢ zaj¦cia dydaktyczne.

Dr in». Lesªaw Turkiewicz zmarª 5 listopada 2000 r.

opracowano na podstawie materiaªów BIP AGH, 2000

Wst¦p

Opracowanie pt. ÿElementy Teorii Obwodów | Materiaªy do Wykªadu" stanowi¡ no-

tatki, przygotowane przez naszego przedwcze±nie zmarªego p. Koleg¦ i Przyjaciela dr.

in». Leszka Turkiewicza do wykªadu z Teorii Obwodów dla studentów Wydziaªu Elek-

trotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki AGH. Jest to opracowanie niezwykle

cenne, dlatego nie dokonywali±my w nim »adnych zmian i uzupeªnie«. Trzeba jednak

pami¦ta¢, »e wy±wietlanym na ekranie w trakcie wykªadu notatkom, towarzyszyª ko-

mentarz ich Autora, peªen pasji, reeksji i gª¦bokich przemy±le«. Tego wszystkiego nikt

z nas nie jest w stanie uzupeªni¢. Dlatego czytelnik cz¦sto b¦dzie zmuszony sam poszu-

kiwa¢ uzasadnienia dla takiego a nie innego post¦powania Autora przy analizowaniu

konkretnych obwodów elektrycznych. Jeste±my przekonani, »e trud ten opªaci si¦ z caª¡

pewno±ci¡ i da satysfakcj¦ zmagaj¡cemu si¦ z tajnikami teorii obwodów przyszªemu

in»ynierowi elektrykowi. Natomiast tym, którzy trudowi temu nie podoªaj¡ powinien

u±wiadomi¢, »e ich wiedza elektryczna wymaga znacz¡cych uzupeªnie«.

Publikacj¡ tego opracowania pragniemy jako Koledzy i Przyjaciele zªo»y¢ hoªd p.

dr. in». Leszkowi Turkiewiczowi . Pami¦¢ o Jego niezwykªej osobowo±ci i pasji jako

in»yniera, pracownika naukowego, a mo»e nade wszystko humanisty pozostanie na

zawsze w naszych sercach. Pami¦tamy Jego zmagania z nieuleczaln¡ chorob¡, pami¦tamy

Jego u±miech i poczucie humoru, pami¦tamy Jego trosk¦ o ka»dego znajduj¡cego si¦

w potrzebie, pami¦tamy Jego zaanga»owanie w nauczanie studentów (cz¦sto niestety

¹le rozumiane), którym bez reszty po±wi¦ciª swoje »ycie. Chcieliby±my aby publikacja

ta zamieszczona na stronach Internetu, przybli»aªa pami¦¢ o tej Niezwykªej Postaci

obecnym i przyszªym studentom i absolwentom Naszego Wydziaªu.

W imieniu Pracowników Zakªadu Elektrotechniki

Prof. Stanisªaw Mitkowski

Kraków, 10 lutego 2002 roku

dr in». Lesªaw Turkiewicz

ÿElementy teorii obwodów"

Materiaªy do wykªadu

Spis tre±ci

Obwód elektryczny i jego aksjomatyka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Pr¡d i napi¦cie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Elementy obwodu elektrycznego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Gaª¦zie obwodu i jego struktura geometryczna, prawa Kirchhoa . . . . . . . . . . . . . 14

Moc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Tor dªugi jednorodny z wymuszeniem staªym . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Przykªady analizy obwodów rezystancyjnych ze ¹ródªami sterowanymi . . . . . . . . . 26

Elementy geometrii obwodu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Dwie metody analizy obwodu | motywacja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Twierdzenie o ¹ródle zast¦pczym (Thevenina i Nortona) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

Inne zastosowanie twierdze« . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Obwód elektryczny i jego aksjomatyka

W realnych urz¡dzeniach elektrycznych (±ci±lej | elektroenergetycznych) dokonuj¡ si¦

przemiany energii (jej form i parametrów) ! generatory, silniki, urz¡dzenia grzewcze,

transformatory itd.

U podstaw dziaªania tych urz¡dze« tkwi¡ zjawiska opisane równaniami pola elektro-

magnetycznego (z niezb¦dnymi uproszczeniami).

Modelowanie (reprezentacja) polowych zjawisk energetycznych ! zastosowanie ÿobwo-

dów elektrycznych".

Denicja. Obwód elektryczny jest modelem realnego ukªadu (urz¡dzenia) elektrycznego (elek-

tromechanicznego), który reprezentuje zjawiska energetyczne ukªadu, z mniejsz¡ lub wi¦ksz¡

dokªadno±ci¡.

Zaªo»enia upraszczaj¡ce: liniowo±¢ (speªnienie zasady superpozycji), stacjonarno±¢ (pa-

rametry ukªadu nie zale»¡ od czasu), zaniedbanie emisji fal elektromagnetycznych !

ÿobwody SLS".

Rozpatruje si¦ równie»:

obwody nieliniowe,

obwody o parametrach ÿrozªo»onych" (przeciwie«stwo ÿskupionych"), na przykªad

ÿtor dªugi",

obwody niestacjonarne (na przykªad parametry zmieniaj¡ si¦ w czasie periodycznie).

Równania obwodów elektrycznych s¡ na ogóª prostsze od równa« pola, ale maj¡ moty-

wacj¦ polow¡ .

Niekoniecznie badany (rozwi¡zywany) obwód musi by¢ modelem istniej¡cego, realnego

ukªadu | analiza teoretyczna bez wymogów aplikacyjnych.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: