Бухгольц Г. Расчет электрических и магнитных полей. Перевод с немецкого. Издательство Иностранной литературы Москва 1961 г. 712 с.


Книга крупного немецкого специалиста Г. Бухгольца посвящена вопросам точного расчета электрических и магнитных потенциальных полей с помощью общих методов теории потенциала. В книге последовательно рассматриваются задачи на расчет полей различной конфигурации, включающих системы с различными комбинациями проводников и проводящих экранов, катушек в присутствии магнетиков и источников высокочастотных полей. При этом автор широко использует аппарат специальных функций, а для двухмерных задач—метод конформного отображения. Решения всех задач доводятся до окончательных формул. Книга Г. Бухгольца отличается стройной системой изложения, четкостью постановки задач и обилием фактического материала. Она явится ценным справочным пособием для специалистов в области прикладной и теоретической электротехники — научных работников и инженеров, имеющих дело с конструированием электрических машин и расчетом сложных электромагнитных систем. Книга с успехом может быть использована также в качестве учебного пособия студентами старших курсов и аспирантами физико-технических, энергетических и радиофизических специальностей университетов и втузов.
Предлагаемая вниманию читателей книга крупного немецкого специалиста в области теоретической электротехники Г. Бухгольца посвящена применению общих методов теории потенциала к решению многочисленных, имеющих практическое значение задач об определении электрических и магнитных полей, их потенциалов и характеристик.
Книга рассчитана на инженеров, физиков и всех, кто в первую очередь интересуется результатами и методами расчета, а не математической строгостью изложения. По сути дела, книгу Бухгольца можно считать очень обстоятельным справочником по аналитическим методам и результатам решения электродинамических задач. Ее главная ценность в богатстве фактического материала. При решении задач автор предпочитает пользоваться единым методом, основанным на теории аналитических функций. Решение во всех случаях составляется из частных решений — основного (первичного, или функции возбуждения,—так автор называет функцию источника) и дополнительного (вторичного, с коэффициентами, подобранными для удовлетворения граничных условий). При этом автор широко использует аппарат специальных функций, а для двухмерных задач — метод конформного отображения.
В книге решено несколько десятков важных для практики двух- и трехмерных задач с различной конфигурацией поля, включающих системы с различными комбинациями проводников и проводящих экранов, катушек в присутствии магнетика, источников высокочастотных электромагнитных полей. Содержание книги видно из подробного оглавления.
Книга Г. Бухгольца отличается стройной системой изложения, четкостью постановки задач и доведением решения всех задач ДО окончательных формул. Многие из этих формул представлены в замкнутом виде. Для остальных решений, содержащихконечные или бесконечные ряды, приводятся указания о быстроте
сходимости.
Как уже упоминалось, чисто математической стороне вопроса автор уделяет меньше внимания, но в литературе на русском языке имеется превосходная книга Г. А. Гринберга), в которой можно найти изложение и обоснование математических методов решения.
Любая справочная книга ставит перед автором трудную и иногда неразрешимую задачу написать каждую главу (или даже раздел) так, чтобы для его понимания не требовалось чтения книги с самого начала. Можно сказать, что с этой задачей автор в основном справился. Однако это часто приводит к конспективности и формальности изложения и вызывает необходимость в большом числе перекрестных ссылок. Чтобы облегчить себе пользование книгой Бухгольца как справочником, читателю рекомендуется более детально ознакомиться с первыми двумя главами книги. В этих главах читатель, знакомый с электродинамикой и теорией потенциала, едва ли найдет что-либо новое для себя, но в них систематизированы обозначения, вводится применяемая терминология и они служат основой для всего дальнейшего изложения. (В частности, укажем, что термины потенциал и потенциальная функция в книге всюду употребляются как синонимы. Поскольку термин потенциальная (или силовая) функция тока в магнитном поле, обычно вводимый для определения пондеромоторных сил, в данной книге не используется, такая терминология не может повести к недоразумениям.)
Наконец, в справочной книге не должно быть ошибок или опечаток. К сожалению, в немецком издании этой книги нами было обнаружено более сотни опечаток, особенно в ссылках на предыдущие формулы и рисунки. Все, что замечено, было исправлено без особых на то указаний. Однако редакторы не решились взять на себя задачу проверки всех выкладок и окончательных формул, если не было оснований сомневаться в их правильности. Эта книга предназначается в первую очередь для изучающих электротехнику, а также для инженеров, работающих в области теоретических исследований. Ее цель — показать на отдельных примерах методы решения электротехнических задач с помощью теории потенциала.
К электрическим и магнитным потенциальным полям обычно относят электростатическое поле, магнитостатическое, создаваемое постоянными во времени токами или постоянными магнитами, а также стационарное электрическое поле в плоских или объемных проводниках. В начале столетия М. Абрагам показал, что распространение установившихся электромагнитных волн вдоль металлических проводников — при условии, что имеется уравновешенная система токов, а сопротивлением проводников можно пренебречь, — описывается уже не волновым уравнением, а более простым уравнением Лапласа, решения которого являются потенциальными функциями. Хотя эта теория верна лишь приближенно, она оказалась весьма плодотворной, и поэтому книга, посвященная электрическим и магнитным потенциальным полям, страдала бы существенным недостатком, если бы не использовала возможность применить теорию потенциала к переменным во времени полям.
В каждом из упомянутых выше случаев окончательное решение соответствующей этим полям задачи зависит от двух факторов: 1) от способа возбуждения поля и 2) от формы и свойств поверхностей, ограничивающих распространение поля из его источников, какими источниками в простейших случаях являются, например, точечный заряд, линейный диполь, шарообразный электрод, два линейных проводника с током.