کتاب الکترومغناطیس اشرفیان
فراگیری دانش الکترومغناطیس و درک عمیق و صحیح مفـاهیم آن بـرای دانشـجویان رشـته مهندسـی بـرق از اهمیت بسزایی برخوردار است. بـه همـین دلیـل آمـوختن قـوانین و روابـط حـاکم بـر میـدان هـای الکتریکـی و مغناطیسی، آن هم به روش اصولی و کاربردی، به تحکیم بنیه علمی دانشجو و دسـتیابی او بـه بینشـی جـامع و کامل، کمک شایانی میکند تا از این رهتوشه به عنوان پیشنیاز بـرای یـادگیری درس هـای مـدارهای الکتریکـی، ماشین های الکتریکی، خطوط انتقال انرژی، میدان ها و امواج، آنتن و انتشار امواج استفاده نماید. در این کتاب با شروع از یک قانون تجربی به منزله ی قانون مبنا سعی شده اسـت بـه قـوانین و روابـط حـاکم بـر میدان های الکتریکی و مغناطیسی برسیم که در نهایت به شکل معادلات ماکسول بیان میشوند. از طرف دیگر با اشاره به نکات مهم و کلیدی، استفاده از تقارن ها، حل مثال های متعدد در متن هر فصـل و ارائـه پاسخ تشریحی کلیه ی تست های رشته ی مهندسی برق و فیزیک در پایان هر فصل سعی شـده ضـمن کمـک بـه یادگیری راحتتر مفاهیم الکترومغناطیس، کوتاه ترین راه حل های تستی نیز ارائـه گـردد تـا زمینـه آمـادگی لازم جهت قبولی دانشجویان عزیز در کنکور کارشناسی ارشد فراهم شود.
در فصل اول این کتاب که تحت عنوان آنالیز برداری ارائه شده است ضمن معرفی هر رابطه ی ریاضی به صـورت یـک ابزار کاربردی در حل مسائل الکترومغناطیس سعی شده برای آن رابطه، توجیه فیزیکی نیز ارائه گردد. به طـوری کـه نگاه دانشجو به روابط ریاضی، نسبت به گذشته تفاوت خواهد کرد و استفاده از آن ها، بسیار لذت بخش می گردد.
آنچه در کتاب الکترومغناطیس اشرفیان:
در فصل اول کتاب که به آنالیز برداری اختصاص دارد از جمع و تفریق دو بردار شروع کرده و بـه معرفـی ضـرب داخلی و خارجی دو بردار و خواص و کاربردهای آن ها می پردازیم. سپس با معرفی دستگاه های مختصات کـارتزین، استوان های و کروی و ارتباط بین آنها، نحوهی انتخاب مناسب دستگاه مختصات در حل مسأله را آموزش می دهیم تا دانشجو بتواند به کمک آن، مسائل مغناطیس را سریعتر و راحت تر حل کند.
در انتهای این فصل به معرفی اپراتور گرادیان، عبارت هـای دیـورژانس و کـرل، قضـایای دیـورژانس، اسـتوکس و هلم هولتز پرداخته، مفاهیم فیزیکی و کاربردهای آنها را در درس الکترومغناطیس بررسی می کنیم. در فصل دوم قانون کولمب را معرفی کرده و به کمک آن نحوهی محاسـبهی شـدت میـدان الکتریکـی ناشـی از توزیع بارهای نقطهای، سطحی و حجمی ساکن را بررسی میکنیم.
در فصل سوم کتاب الکترومغناطیس اشرفیان به معرفی قانون گوس و نحوهی محاسبه ی شار الکتریکـی عبـوری از سـطوح مختلـف پرداختـه و نشان میدهیم در صورتیکه توزیع بار دارای تقارن کارتزینی، استوان های و یا کروی باشد به کمـک قـانون گـوس خیلی سریعتر و راحتتر از قانون کولمب میتوان شدت میدان الکتریکی را محاسبه کرد. در انتهای این فصل با فرم دیفرانسیلی گوس که همان معادلهی اول ماکسول است نیز آشنا میشوید.
در فصل چهارم با معرفی پتانسیل الکتریکی، نحوهی محاسبه پتانسیل الکتریکی ناشی از توزیع بارهای گونـاگون را آموزش داده و نشان میدهیم چگونه میتوان شدت میدان الکتریکی ناشی از یک توزیع بار را از طریـق منفـی گرادیان پتانسیل الکتریکی حاصل از آن توزیع بار بهدست آورد. در ایـن فصـل بـا معادلـه ی دوم ماکسـول بـرای میدانهای الکتریکی ساکن نیز آشنا می شوید.
در فصل پنجم به نحوه ی محاسبه انرژی پتانسیل الکتریکی ذخیره شـده در میـدان الکتریکـی، ناشـی از توزیـع بارهای مختلف میپردازیم.
در فصل ششم به خواص هادی کامل و تأثیر آن بر میدان الکتریکی می پردازیم.
در فصل هفتم تأثیر میدان الکتریکی و ماده ی عایقی بر یکدیگر و نحوهی پلاریزه شدن اجسام عایقی در معـرض میدان الکتریکی را بررسی کرده و روش مدلکردن اجسام پلاریزه شده با بارهای مقید حجمی، سطحی، خطـی و نقطهای در فضای آزاد را ارائه می دهیم.
در انتهای این فصل با بررسی شرایط مرزی، رابطه ی بین مؤلفه های میدان الکتریکی در سطح مشترک دو محیط را بهدست می آوریم.
در فصل هشتم ابتدا با معرفـی خـازن هـای مسـطح، اسـتوان های و کـروی بـه نحـوه ی محاسـبه ی ظرفیـت آن هـا می پردازیم و سپس نشان می دهیم چگونه می توان به کمک ظرفیت به دست آمده، انرژی ذخیره شده در خـازن و سپس از طریق انرژی حاصل شده، نیرو و گشتاور وارد بر صفحات خازن را محاسبه کرد.
در فصل نهم ابتدا میدان الکتریکی در اجسام نیمه هادی (اهمی) را مورد بررسی قرار داده و با معرفـی معادلـه ی پیوستگی به نحوهی تغییرات بار برحسب زمان در اجسام نیمه هادی می پردازیم. سپس با معرفی چگالی جریـان و بررسی شرایط مرزی آن در سطح مشترک دو محیط، نشان می دهیم سریعتـرین روش بـرای محاسـبه ی میـدان الکتریکی در محیط های اهمی غیرهموژن سری با هم، استفاده از چگالی جریان است. در انتهای این فصل نحوهی محاسبه ی مقاومت الکتریکی محیط های اهمی و اتلاف توان در آنها را بررسی می کنیم.
در فصل دهم کتاب الکترومغناطیس اشرفیان به حل معادلات پواسن و لاپلاس در دستگاه های مختصات کارتزین، استوان های و کروی می پردازیم.
در فصل یازدهم با معرفی روش تصاویر، راهکاری برای حل بعضی از مسائل خـاص ارائـه مـیکنـیم کـه خیلـی سریعتر از معادله لاپلاس ما را به جواب میرساند.
در فصل دوازدهم ابتدا به معرفی قانون بیو ـ ساوار میپردازیم و سپس به کمـک آن نحـوهی محاسـبهی شـدت میدان مغناطیسی ساکن در خلاء حاصل از توزیع جریانهای حجمی، سطحی، خطی و حتی بار نقطهای متحرک با سرعت v را بررسی میکنیم.
در فصل سیزدهم ابتدا قانون مداری آمپر را معرفی می کنیم و سپس به کمک آن نشان می دهیم میدان مغناطیسی ناشی از توزیع جریان هایی که دارای تقارن استوانهایی و یا کارتزینی هستند را می توان خیلی سریعتر از قانون بیو ـ ساوار به دست آورد. در این قسمت با فرم دیفرانسیلی مداری آمپر یا قانون سوم ماکسول برای میدان هـای مغناطیسـی سـاکن نیـز آشـنا می شوید. در ادامه با معرفی پتانسیل مغناطیسی برداری، نشان میدهیم چگونه می توان میدان مغناطیسـی ناشـی از یـک توزیع جریان را به کمک کرل پتانسیل مغناطیسی برداری حاصل از آن توزیع جریان به دست آورد
در فصل چهاردهم ابتدا با معرفی اجسام دیامغناطیس، پارامغناطیس و فرومغناطیس، به تأثیر میدان مغناطیسی و ماده بر یکدیگر پرداخته و نحوه ی قطبی شدن اجسام مغناطیسی را بررسی می کنیم و نشان مـیدهـیم چگونـه می توان یک جسم مغناطیس شده را با جریان های مقید مغناطیسی حجمی، سطحی و خطی و یا بارهـای مقیـد مغناطیسی حجمی، سطحی، خطی و نقطه های در فضای آزاد مدل کرد و سپس مورد تجزیه و تحلیل قرار داد.
در فصل پانزدهم کتاب الکترومغناطیس اشرفیان، ضرایب خودالقایی، القای متقابل، مدارهای مغناطیسی، انـرژی، نیـرو و گشـتاور مغناطیسـی را مورد بررسی قرار میدهیم.
در فصل شانزدهم ابتدا با معرفی قانون تجربی فاراده نشان میدهیم که یک میدان مغناطیسی متغیر بـا زمـان تولیـد نیروی محرکهی الکتریکی میکند سپس به کمک رابطه ی لنز که بیان ریاضی قانون فاراده اسـت نحـوهی محاسـبه ی نیروی محرکه (ترانسفورماتوری و حرکتی) را بررسی می کنیم. در ادامه با روابط حاکم بر میدان های متغیر با زمان که از حرکت شتابدار بارهای الکتریکی و جریان های متغیر با زمان به وجود می آیند آشنا می شوید و نشان می دهیم که ایـن روابط، شکل تکامل یافته معادلات ماکسول حاکم بر میدان های ساکن می باشند که اولین بار با استفاده از قانون تجربـی فاراده و یک بررسی ریاضی توسط ماکسول به دست آمدند. سپس با بررسی شرایط مرزی میدان های متغیر بـا زمـان و استفاده از آنها در معادلات ماکسول به معادله ی موج می رسیم.
در انتهای فصل شما را با میدانهای شبه ساکن و کاربرد آنها در مسائل علمی مهندسی برق آشـنا کـرده و بـا معرفـی طیف امواج الکترومغناطیسی فصل را به پایان میبریم.
فهرست کتاب الکترومغناطیس اشرفیان
فصل اول:آنالیز برداری
فصل دوم: میدان الکتریکی ساکن در خلاء
فصل سوم: قانون گوس
فصل چهارم: پتانسیل الکتریکی
فصل پنجم: انرژی پتانسیل الکتریکی
فصل ششم: هادی
فصل هفتم: اجسام عایق
فصل هشتم: خازن ها
فصل نهم: جریان های الکتریکی دائم
فصل دهم: معادلات پواسن و لاپلاس و روش های حل آن
فصل یازدهم: روش تصایر
فصل دوازدهم: میدان مغناطیسی ساکن در خلاء
فصل سیزدهم: قانون مداری آمپر، پتانسیل مغناطیسی برداری و پتانسیل مغناطیسی اسکالر
قانون مداری آمپر
فصل چهاردهم: میدان مغناطیسی ساکن در اجسام ۴۸۷
فصل پانزدهم: انرژی، نیرو و گشتاور مغناطیسی
فصل شانزدهم: میدان های متغیر با زمان
محصول با موفقیت به سبد خرید اضافه شد
محصول با موفقیت به سبد خرید اضافه شد.