Tartalom Bevezetés... 9 1. Alapfogalmak...11 1.1. Az anyag szerkezete...11 1.2. A villamos töltés fogalma... 13 1.3. Vezető, szigetelő és félvezető anyagok... 15 1.4. Villamos feszültség és potenciál... 16 2. Az egyenáramú áramkörök alaptörvényei... 23 2.1. Az áramkör... 24 2.2. Az áramkörök alaptörvényei... 27 2.2.1. Villamos ellenállás és vezetőképesség... 27 2.2.2. Ohm törvénye... 30 2.2.3. Kirchhoff I. törvénye (csomóponti törvény)... 30 2.2.4. Kirchhoff II. törvénye (huroktörvény)... 31 2.3. Az elektrotechnika legegyszerűbb áramkörei... 33 2.3.1. Eredő ellenállás... 33 2.3.2. A feszültségosztó... 37 2.3.3. Az áramosztó... 40 2.4. Az alap villamos mennyiségek mérése... 48 2.4.1. A villamos feszültség mérése... 48 2.4.2. Az áramerősség mérése... 49 2.4.3. Az ellenállás mérése... 49 2.4.4. Villamos műszerek méréshatárának bővítése... 51 2.5. Az áramkörök energia és teljesítményviszonyai... 57 2.5.1. A villamos munka (energia) és teljesítmény számítása... 57 2.5.2. A villamos energiaforrások üzemállapotai és teljesítményviszonyai... 59 2.6. A villamos áram hatásai... 66 2.6.1. A villamos áram hőhatása... 66 2.6.2. A villamos áram vegyi hatása... 67
4 3. A villamos tér... 73 3.1. A villamos tér alapfogalmai... 74 3.2. Coulomb törvénye... 74 3.3. A villamos tér ábrázolása... 76 3.4. Villamos térerősség... 78 3.5. A szigetelőanyagok viselkedése villamos térben... 80 3.6. Kondenzátorok... 81 3.7. A kondenzátorok kapcsolásai... 84 4. A mágneses tér... 91 4.1. A mágneses tér fogalma... 91 4.2. A mágneses tér mennyiségi jellemzői... 94 4.2.1. Mágneses indukció... 94 4.2.2. Mágneses fluxus... 95 4.2.3. Mágneses gerjesztés... 95 4.2.4. Mágneses térerősség... 96 4.2.5. Összefüggés a mágneses indukció és a térerősség között... 98 4.2.6. Dia- és paramágneses anyagok... 99 4.2.7. Ferromágneses anyagok... 100 4.3. Mágnesezési görbék... 101 4.3.1. Az első mágnesezési görbe... 101 4.3.2. Változó irányú átmágnesezés, a hiszterézis... 102 4.4. Lágy- és keménymágneses anyagok... 103 5. Elektromágneses indukció... 109 5.1. Mozgási indukció...110 5.2. Nyugalmi indukció...113 5.2.1. Önindukció...113 5.2.2. Kölcsönös indukció...115 5.2.3. Örvényáramok...116 6. Váltakozó áramú körök... 121 6.1. A szinuszos váltakozó feszültség előállítása... 121 6.2. A váltakozó feszültség és áram jellemzői... 123
5 6.3. A váltakozó feszültség és áram ábrázolási módjai... 125 6.3.1. Ábrázolás szinuszgörbékkel... 125 6.3.2. Ábrázolás forgó vektorokkal... 125 6.4. A fázis, a fáziskülönbség, a fázisszög fogalma és ábrázolása... 126 6.5. Ellenállás, kondenzátor és tekercs viselkedése váltakozó áramú körben... 128 6.5.1. Ellenállás váltakozó áramú körben... 128 6.5.2. Kondenzátor váltakozó áramú körben... 129 6.5.3. Tekercs váltakozó áramú körben... 132 6.6. Összetett váltakozó áramú körök... 134 6.6.1. Ellenállás és tekercs soros kapcsolása (soros RL-kör)... 134 6.6.2. Ellenállás és tekercs párhuzamos kapcsolása (párhuzamos RL-kör)... 136 6.6.3. Ellenállás és kondenzátor soros kapcsolása (soros RC-kör)... 137 6.6.4. Ellenállás és kondenzátor párhuzamos kapcsolása (párhuzamos RC-kör)... 138 6.6.5. Ellenállás, tekercs és kondenzátor soros kapcsolása (soros RLC-kör)... 140 6.6.6. Ellenállás, tekercs és kondenzátor párhuzamos kapcsolása (párhuzamos RLC-kör)... 143 6.6.7. Ellenállás, tekercs és kondenzátor vegyes kapcsolása... 146 6.7. A váltakozó áramú körök teljesítménye és munkája... 147 6.8. A váltakozó áramú körök mennyiségeinek mérése... 149 7. Háromfázisú feszültségrendszer... 157 7.1. A szimmetrikus háromfázisú feszültség előállítása... 158 7.2. A háromfázisú rendszer kapcsolásai... 159 7.3. A háromfázisú rendszer teljesítménye... 162 7.4. A háromfázisú teljesítmény mérése... 164 7.5. Forgó mágneses tér... 166 7.5.1. Kétfázisú forgó mágneses tér... 166 7.5.2. Háromfázisú forgó mágneses tér... 168
6 8. Villamos gépek... 175 8.1. Transzformátorok... 176 8.1.1. Egyfázisú transzformátorok... 176 8.1.2. Az egyfázisú transzformátorok szerkezete... 177 8.1.3. Az egyfázisú transzformátor üzemállapotai... 179 8.1.4. Háromfázisú transzformátorok... 182 8.1.5. Takarékkapcsolású transzformátor... 186 8.1.6. Ívhegesztő transzformátorok... 188 8.2. Szinkrongépek... 192 8.2.1. Szinkrongenerátorok... 192 8.2.2. Szinkronmotorok... 195 8.3. Aszinkrongépek... 198 8.3.1. Háromfázisú aszinkronmotorok... 198 8.3.2. Egyfázisú aszinkronmotorok... 206 8.4. Egyenáramú gépek... 210 8.4.1. Az egyenáramú gépek működési elve...211 8.4.2. Az egyenáramú gépek szerkezete... 213 8.4.3. Az egyenáramú generátorok működési jellemzői... 215 8.4.4. Egyenáramú motorok... 217 9. erősáramú szerelvények és készülékek... 235 9.1. A szerelvények és készülékek általános jellemzői... 236 9.2. A kapcsolókészülékek alkalmazási csoportjai... 237 9.3. Kézi működtetésű kapcsolók... 238 9.4. Nyomógombok és jelzőlámpák... 239 9.5. Sorkapcsok... 241 9.6. Mágneskapcsolók, időrelék... 242 9.7. Mágneskapcsolók vezérlő alapkapcsolásai... 243 9.8. Kondenzátorok... 245 9.9. Villamos automatikaelemek... 247 9.9.1. Végálláskapcsolók... 247 9.9.2. Nyomáskapcsolók... 248
7 9.9.3. Hőmérséklet-érzékelők... 249 9.9.4. Mozgatómotorok... 251 10. Villamos vezetékek... 257 10.1. Köpeny nélküli és köpenyes vezetékek... 258 10.2. Kábelek... 262 10.3. A vezetékek méretezése... 265 10.3.1. Méretezés feszültségesésre... 266 10.3.2. Méretezés melegedésre... 268 11. Villamos vezetékek és berendezések túláramvédelme... 275 11.1. Olvadóbiztosítók... 276 11.1.1. D-rendszerű biztosítók... 276 11.1.2. Nagyteljesítményű (késes) olvadóbiztosítók... 281 11.2. Kismegszakítók (kisautomaták)... 282 11.3. Ikerfémes hőrelék... 285 11.4. Termisztoros hővédelem... 286 11.5. Kompakt megszakítók... 287