Elektrotechnika – Recenzja

Czy szkolny podręcznik nadaje się do samodzielnej nauki elektryki? Jaki zakres wiedzy przedstawia i jak została ona podana? O tym przeczytasz w mojej recenzji.

Kto ją napisał i w jakim celu?

Stanisław Bolkowski, autor książki ,,Elektrotechnika” to niezwykle zasłużona osobistość w temacie rozwoju nauki i szkolnictwa w Polsce. Człowiek wielokrotnie nagradzany za pracę dydaktyczną i wkład w rozwój nauki, prawdziwy specjalista w swojej dziedzinie. Jest on autorem i współautorem wielu książek traktujących o elektrotechnice, w tym ,,Poradnika Inżyniera Elektryka” – istnej ,,elektrycznej biblii”. O tym, że profesor akademicki i były prezes Stowarzyszenia Elektryków Polskich zna się na elektrotechnice pisać chyba nie muszę. A jak czytało mi się książkę będącą zapisem kilkudziesięciu lat doświadczenia dydaktycznego autora?

O czym jest książka?

Treść podzielona na dwie kolumny sprawia wrażenie jakbyśmy czytali czasopismo, aniżeli książkę, choć jest to jedynie kwestia estetyczna. Poza tym podręcznik nie sprawia wrażenia ,,opasłego”. Muszę jednak przyznać, że jak na około 300 stron treści udało się w nim zamieścić chyba wszystko o czym marzyć i śnić może młody adept elektrotechniki:

1. Wprowadzenie – kilkanaście stron traktujących o jednostkach fizycznych, sposobie zapisu liczb, cząstkach elementarnych, wiązaniach chemicznych i co nieco o elektryzowaniu się ciał.
2. Pole elektryczne – sporo o ładunku i polu elektrycznym, ale też o polaryzacji, potencjale, pojemności i wszystkim tym co wiąże się z nieruchomymi ładunkami
3. Prąd elektryczny – Jakie są rodzaje prądu? Jak zachowuje się on w próżni, gazach, elektrolitach i półprzewodnikach? Znalazło się też miejsce na Prawo Ohma, moc i energię oraz rezystory i grzejnictwo rezystancyjne.
4. Obwody elektryczne prądu stałego – choć p. Bolkowski napisał o obwodach inną książkę, to i tutaj znalazło się dla niej trochę miejsca. Rozdział traktuje o budowie obwodów, sposobach obliczania napięć, prądów i mocy oraz o rodzajach połączeń elementów (w tym gwiazda i trójkąt).
5. Źródła energii elektrycznej – bardzo ciekawy rozdział na temat znanych źródeł energii elektrycznej. Wśród nich ogniwa chemiczne (baterie i akumulatory) i paliwowe, źródła cieplne, świetlne oraz piezoelektryczne.
6. Działania fizjologiczne prądu elektrycznego na organizm ludzki – czy wiesz jakie są skutki porażenia prądem? Co takiego dzieje się z organizmem pod wpływem płynącego prądu? Niezwykle bezpośredni i nieco przerażający rozdział mówiący o zniszczeniach powodowanych w naszym organizmie przez prąd. Na szczęście jest też dużo o tym jak się przed nim chronić i jak pomóc osobie porażonej.
7. Pole magnetyczne. Elektromagnetyzm – Czym jest, jak powstaje i jakim prawom podlega pole magnetyczne? Jest też sporo o energii, indukcyjności i materiałach magnetycznych.
8. Obwody magnetyczne – Analogicznie jak przy obwodach elektrycznych – sporo liczenia i nieco informacji praktycznych.
9. Obwody prądu sinusoidalnego jednofazowego – O tym jak wygląda i czym jest prąd zmienny, jakie są jego rodzaje, czym jest przesunięcie fazy, amplituda i okres. Poza tym obszerna analiza elementów RLC, wprowadzenie metody wektorowej i liczb zespolonych.
10. Moc w obwodzie prądu sinusoidalnie zmiennego – O mocy czynnej, biernej i pozornej w typowych obwodach RLC. Zarówno w wersji rzeczywistej jak i zespolonej.
11. Rezonans w obwodach elektrycznych – Autor znalazł też miejsce na opis szczególnego zjawiska jakim jest rezonans elektryczny zarówno napięć jak i prądów.
12. Metody obliczania obwodów rozgałęzionych prądu sinusoidalnie zmiennego – Był prąd stały, czas więc na prąd zmienny. Co tu dużo pisać – sporo nielubianej matematyki przeplatanej schematami obwodów.
13. Obwody elektryczne ze sprzężeniami magnetycznym – Rozdział o przepływie energii magnetycznej – miłym dodatkiem jest wprowadzenie idei transformatorów
14. Układy trójfazowe – Jak policzyć prąd i moc gdy fazy są trzy, a nie jedna? Klasycznie mamy tutaj gwiazdy, trójkąty, zarówno w układach symetrycznych jak i niesymetrycznych.
15. Czwórniki i filtry częstotliwościowe – Dość krótki, ale konkretny rozdział o filtrach zbudowanych z elementów RLC.
16. Obwody nieliniowe prądu zmiennego – choć książka stara się omijać matematykę wyższą szerokim łukiem, to nie przeszkadza jej to w wyjaśnieniu idei nieliniowości. Miły dodatek w postaci zagadnienia prostowania napięcia i prądu.
17. Przebiegi sinusoidalne – Tutaj matematyka zaczyna się ,,zagęszczać” bo rozdział ten przedstawia pojęcia składowych harmonicznych i szeregu Fouriera. Tylko dla odważnych.
18. Stany nieustalone w obwodach liniowych – Każdy umie policzyć prąd gdy ten już sobie płynie. A co dzieje się w momencie jego włączenia albo wyłączenia? Jak energia narasta w obwodzie i jak z niego uchodzi? Jest to ostatni rozdział książki i zarazem świetny wstęp do właściwej, nieco bardziej rozbudowanej teorii obwodów, którą znajdziemy w innej publikacji autora.

Warto zaznaczyć, że większość rozdziałów wyposażona została w przykładowe zadania wraz z ich rozwiązaniami, oraz krótkimi quizami składającymi się z pytań zamkniętych. Typowo podręcznikowy, ale jednak miły dodatek.

Czy da się coś z tego zrozumieć?

Liczba poruszanych w książce zagadnień jest ogromna. Jest ona w praktyce kompletnym podręcznikiem do nauki podstaw elektrotechniki. Ale czy nauka sama w sobie jest przyjemna?

Każdy układ okraszony jest schematem, każdy przebieg wykresem, a każde prawo równaniem. Wiele zagadnień wyjaśnionych jest w naprawdę przyjazny sposób, jak na przykład historia umownego kierunku prądu, sposób działania diody czy zasada działania grzejnictwa rezystancyjnego. I choć tego typu przebłysków jest całkiem sporo, to większość podręcznika zajmują krótkie, zwięzłe formułki w stylu:

Zjawisko fizyczne polegające na uporządkowanym ruchu ładunków elektrycznych przez badany przekrój poprzeczny ciała przewodzącego pod wpływem pola elektrycznego nazywamy prądem elektrycznym.

I nie chodzi mi tutaj o to, że definicje są w jakikolwiek sposób złe. Problem polega na tym, że wraz z kolejnymi stronami stają się one coraz bardziej skomplikowane, a wzory znajdujące się pod nimi trudniejsze do przeanalizowania. Dlatego myślę, że książka ta może sprawić wiele trudności typowemu ,,samoukowi” pragnącemu wgryźć się w świat elektryki. I nic w tym dziwnego – z założenia miała być ona przecież podręcznikiem szkolnym. Przypomni ci ona wszystkie wzory wykorzystywane w elektrotechnice, pokaże istotne schematy i przebiegi. ale kwestia zrozumienia tego wszystkiego może wymagać obecności nauczyciela.

Nie twierdzę od razu, że bez nauczyciela ,,nie ogarniesz” zagadnień zawartych w książce. Po prostu jeśli w trakcie czytania pojawią się w twojej głowie jakieś pytania, to nie będzie miał kto na nie odpowiedzieć. Nie jest to publikacja z rodzaju ,,Elektryka dla nieelektryków”, dlatego widziałbym ją na twojej półce raczej w roli encyklopedii, do której zawsze możesz zajrzeć i przypomnieć sobie poznane wcześniej zagadnienia.

I stąd myślę bierze się ogólna niechęć do tej książki, którą widzę zarówno u uczniów szkół średnich jak i kolegów z czasów studiów. Jeśli trafił ci się nauczyciel bez pasji i zaangażowania bezmyślnie realizujący kolejne zagadnienia, to wyobrażam sobie, że nauka taka może być drogą przez mękę. Elektrotechnika uczona w oderwaniu od rzeczywistości potrafi nie tylko znużyć, ale i skutecznie zniechęcić przed wejściem do tego świata. Dlatego jeśli twój nauczyciel do ciebie nie trafia, albo mimo wszystko chcesz się uczyć elektryki na własną rękę, to polecam zaopatrzyć się w dodatkowe książki napisane nieco bardziej przystępnym językiem. Możesz też oczywiście czytać artykuły na TeoriaElektryki.pl jeśli moje podejście do tematu ci odpowiada ; ) .

Co mi się w tej książce najbardziej podoba?

Autor wielokrotnie zaznacza, że książka przygotowana jest na taki, a nie inny poziom wiedzy fizycznej i matematycznej. I muszę przyznać, że taka szczerość naprawdę mi się podoba. Nawet jeśli dane zagadnienie wymaga znajomości matematyki wyższej czy mechaniki kwantowej, to autor stara się je przedstawić w taki sposób, by czytelnik nawet bez tej wiedzy wyszedł z poczuciem, że dany temat zrozumiał. Znajdą się zapewne osoby, które uważają rzetelność i prawdę za najwyższą świętość, ale czy naprawdę wnikanie we wszystko tak głęboko jest nam do czegoś potrzebne? Całe liceum wmawiano mi, że jeśli delta funkcji kwadratowej jest mniejsza od zera, to nie ma ona miejsc zerowych. I gdy na studiach dowiedziałem się już, że istnieją liczby zespolone i że mnie w liceum okłamywano, to mimo wszystko nie miałem tego nikomu za złe. Tak już po prostu jest, że poziom nauczania dopasowuje się do poziomu uczniów i ,,Elektrotechnika” pana Stanisława Bolkowskiego robi to świetnie.

Drugą rzeczą, która jest zdecydowanie na plus, to przykładowe zadania wraz z rozwiązaniami znajdujące się na końcu większości rozdziałów. Na początku myślałem, że będą to typowe teoretyczne problemy będące ,,sztuką dla sztuki”, ale na szczęście nie miałem racji. Wyznaczanie mocy pobieranej przez odbiornik, dobieranie pojemności kondensatorów kompensujących moc bierną, obliczanie napięć i prądów w obwodach – wszystko to są problemy, które jako pracownik automatyki napotykam na co dzień i tego typu ściąga w książce zawsze się przyda.

Kto powinien po tę książkę sięgnąć?

Pan Stanisław Bolkowski stworzył książkę, która posłużyła i posłuży wielu pokoleniom młodych elektryków jako doskonały drogowskaz na ich własnej ścieżce elektrycznego wtajemniczenia. Cały czas należy pamiętać, że choć książka przygotowana i napisana jest doskonale, to jest ona podręcznikiem z krwi i kości, który nie każdemu może przypaść do gustu. Jeśli natomiast podejdziemy do niej w odpowiedni sposób, to myślę że na każdym poziomie wiedzy będziemy w stanie z niej skorzystać. Oto jak ja to widzę:

• Początkujący samouk – jeśli postanowimy się czegoś nauczyć, to zazwyczaj pierwszym źródłem wiedzy jest dla nas internet. Dlatego ,,Elektrotechnika” będzie świetnym sposobem weryfikacji znalezionych na Wikipedii i Youtube informacji. Zawiera ona kompletną wiedzę z podstaw elektrotechniki i Jeśli chcesz sprawdzić czy jakiś wzór jest prawdziwy, a schemat poprawny, to na pewno znajdziesz go w tej książce.
• Uczeń szkoły średniej – Jeśli twoja szkoła korzysta z jakiegoś innego podręcznika do elektrotechniki, który napisany jest niezrozumiałym dla ciebie dialektem, to może warto sprawdzić książkę p. Bolkowskiego? Wiedza w obu podręcznikach będzie ta sama, ale sposób jej przedstawienia może się między autorami diametralnie różnić. Czasami tak niewiele potrzeba, by nielubiany początkowo przedmiot stał się później naszym sposobem na życie, więc może warto spróbować?
• Student wydziału elektryki i elektroniki – studia techniczne przewidują znacznie szerszy zakres wiedzy niż ten zawarty w ,,Elektrotechnice”. Zdarza się jednak, że kierunki elektryczne stają się celem uczniów liceów ogólnokształcących i tutaj książka p. Bolkowskiego sprawdzi się idealnie na pierwszym i drugim roku akademickim. Jeśli masz sporo do nadrobienia w stosunku do twoich kolegów z technikum, to w książce tej znajdziesz wszystko to, czego z gorszym lub lepszym skutkiem się przez te wszystkie lata uczyli.
• Zawodowy elektryk i elektronik – głowa to dość pojemna część ciała, ale nikt nie jest w stanie zapamiętać wszystkiego. Zwięzły i zarazem obszerny podręcznik zawierający wszystkie niezbędne w pracy wzory i zależności to doskonała ściąga dla zawodowych poskramiaczy prądu i układów scalonych. Szczególnie, że autor sam jest zawodowcem i doskonale wie co przydaje się aktualnie w tej branży i jak wyglądają polskie realia.

Dzięki za poświęcony czas!

Jeżeli moja recenzja zachęciła Cię do kupienia tej książki, to aktualną cenę najnowszego polskiego wydania sprawdzisz klikając w poniższy przycisk:

Sprawdź cenę!

Przy okazji przechodząc na stronę dowolnego sklepu wspierasz moją działalność kilkoma groszami, za co serdecznie dziękuję!