کتاب اصول و مبانی الکترومغناطیس مهندسی

کتاب اصول و مبانی الکترومغناطیس مهندسی نوشته محمود محمدطاهری، اثری در حوزه مهندسی برق است که به مباحث پایه و کاربردی الکترومغناطیس مهندسی می‌پردازد. این کتاب توسط انتشارات دانشگاه صنعتی امیرکبیر منتشر شده است.

الکترومغناطیس مهندسی از مباحث بنیادی در رشته مهندسی برق به شمار می‌رود و در حوزه‌هایی مانند مخابرات و قدرت اهمیت دارد. این کتاب با پرداختن به مفاهیمی مانند میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی، پتانسیل، هادی‌ها، عایق‌ها، ظرفیت، حل مسائل الکترواستاتیک و القای الکترومغناطیسی، مجموعه‌ای از مباحث پایه این حوزه را ارائه می‌کند.

مباحث کتاب اصول و مبانی الکترومغناطیس مهندسی

آنالیز برداری و میدان الکتریکی

در بخش نخست، آنالیز برداری و میدان الکتریکی بررسی می‌شود. میدان الکتریکی، نیروی وارد بر بار آزمون در هر نقطه از فضا معرفی شده و نقش تحلیل برداری در محاسبه دامنه و جهت میدان مورد توجه قرار می‌گیرد. قانون کولن و اصل ابرپوزیشن نیز از قوانین مهم این بخش هستند.

پتانسیل الکتریکی و هادی‌ها

در ادامه، مفهوم پتانسیل الکتریکی به عنوان انرژی پتانسیل واحد بار در میدان مطرح می‌شود. همچنین هادی‌ها، رسانایی آن‌ها، میدان داخلی و توزیع بار روی سطح هادی مورد بررسی قرار می‌گیرند.

عایق‌ها و ظرفیت

یکی دیگر از مباحث کتاب به عایق‌ها و ظرفیت اختصاص دارد. در این بخش، عایق‌ها به عنوان موادی با رسانایی بسیار کم معرفی شده و مفهوم ظرفیت و ذخیره انرژی الکتریکی و وابستگی آن به هندسه و جنس دی‌الکتریک بررسی می‌شود.

حل مسائل الکترواستاتیک

کتاب در ادامه به حل مسائل الکترواستاتیک می‌پردازد. روش تصویر برای حل مسائل با هندسه‌های خاص و هادی‌ها و همچنین معادله لاپلاس برای تعیین پتانسیل در نواحی بدون بار از مباحث این بخش هستند.

میدان و پتانسیل‌های مغناطیسی

در بخش مغناطیس، میدان مغناطیسی و پتانسیل مغناطیسی بررسی می‌شوند. همچنین روابط میان میدان مغناطیسی B و شدت میدان مغناطیسی H مطرح شده و کاربرد پتانسیل مغناطیسی در تحلیل جریان و میدان‌های پیچیده مورد توجه قرار می‌گیرد.

نیرو و گشتاور مغناطیسی

مبحث بعدی به نیرو، گشتاور و اجسام مغناطیسی اختصاص دارد. نیروی وارد بر ذرات مغناطیسی یا هادی‌های جریان‌دار و گشتاور مغناطیسی که می‌تواند موجب چرخش یا تنظیم جهت اجسام مغناطیسی شود، در این بخش بررسی می‌شوند. کاربرد این مفاهیم در موتور، ژنراتور و ابزار دقیق نیز مطرح شده است.

القای مغناطیسی و قانون فاراده

در بخش پایانی مباحث ارائه‌شده، القای مغناطیسی و قانون فاراده بررسی می‌شوند. القای مغناطیسی، ایجاد جریان القایی در هادی بر اثر تغییر میدان مغناطیسی است و قانون فاراده از مباحث پایه مرتبط با عملکرد ژنراتورها، ترانسفورمرها و موتورهای الکتریکی به شمار می‌رود.

سرفصل‌های کتاب

• آنالیز برداری و میدان الکتریکی
• پتانسیل و هادی‌ها
• عایق‌ها و ظرفیت
• حل مسائل الکترواستاتیک
• میدان و پتانسیل‌های مغناطیسی
• نیرو، گشتاور و اجسام مغناطیسی
• القا و قانون فاراده