Файл: Есептеу сызбы жмысы 3 Электр тізбектерді жне электр рісін талдау.docx

Коммерциялық емес акционерлік қоғамы

Ғұмарбек Дәукеев атындағы

АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ


Электротехника кафедрасы


ЕСЕПТЕУ – СЫЗБЫ ЖҰМЫСЫ № 3

«Электр тізбектердің және электр өрісін талдау » пәні бойынша
____________________________________________________________

(есептеу-сызба жұмысының атауы)

____________________________________________________________

5B071800 – Электроэнергетика бакалавр мамандығы үшін

Жұмысты орындаған: Тленшиев Токтар топ студенті: 21-5

(Студенттің аты жөні) (Академиялық топтың коды)

Тексерген: Айдымбаева Ж.

(Мұғалімнің аты-жөні, дәрежесі академиялық біліктілігі)
_____________ ____________________ “___” _____________ 202 __ г.

(Баға) (Оқытушының қолы) (Күні)
Алматы 2023 ж.

№2 Есептеу сызба жұмысы. Электр және магнит өрісін есептеу

Жұмыстың мақсаты: электрстатикалық өріс пен магнит өрістерін есептеп үйрену.

1. Тапсырма

Есептік-сызба жұмысы үш тапсырманы қамтиды.

1. Тапсырма 1. Үш сымды желінің электростатикалық өрісін есептеу.

2. Үлкен ұзындығы радиусы r цилиндрлік сымдары бар үш сымды желі ауамен жерге параллель орналасқан (3.1 сурет). Сызықтың геометриялық өлшемдері: r - сымдардың радиусы, hi - әр сымның аспалы биіктігі, d - сымдар арасындағы қашықтықтар 3.1 және 3.2 кестелерінде келтірілген. Уик сымдары арасындағы кернеулер 3.1 кестеде келтірілген.

3. Анықтау қажет.

4. Желілік сымдардың сызықты зарядының тығыздығы: τ1, τ2 және τ3.

5. Сымдардың потенциалы: φ1, φ2 және φ3.

6. Бірліктің ұзындығына жартылай контейнерлер: C11, C22, C33, C12, C23 және C31;

7. Цираб жеріне қатысты желілердің біреуінің жұмыс қабілеттілігі. Сымдардың саны 3.3 кестеде көрсетілген

3.1 сурет
3.1.8 2-тапсырма. Жердегі электродтың электр өрісін есептеу.

Қысқа тұйықталу тогы I өткізгіштігі бар жерге көмілген R3

радиусының жарты шарлы жер электродымен өтеді (3.2 сурет).

UAB = φA - φB қадамын кернеуді A және B нүктелері арасындағы анықтаңыз, олардың ара қашықтығы адамның қадам ұзындығына шамамен 0,8 метр құрайды.


3.2 сурет

8. 3-тапсырма. Екі сымды желінің индуктивтілігін есептеу.

3.1.9 Екі сымды желі дөңгелек қиманың ұзын цилиндрлік сымдарынан тұрады. Сымдардың радиусы бірдей және R-ге тең. Сымдар ауада бір-біріне параллель d қашықтықта орналасқан (3.3 сурет).

---

3.1.10 L0 бірлік ұзындығына сыртқы сызықты индуктивтілікті анықтаңыз

3.3 сурет
3.1 к е с т е

Оқуға түскен жылы	Сынақ кітапшасының соңғы саны
Жұп	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Тақ	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
r, см	1	1.1	1.2	1.3	1.4	1.5	1.6	1.7	1.8	1.9
U12, кВ	200	400	-	110	200	-	250	150	-	450
U13, кВ	-	300	200	-	250	220	-	220	500	-
U23, кВ	250	-	150	170	-	300	180	-	400	350
I, A	40	80	60	50	100	90	70	95	75	85
d, м	0,60	0,80	0,66	0,70	0,74	0,90	0,68	0,86	0,76	0,64

3.2 к е с т е

Оқуға түскен жылы	Сынақ кітапшасының соңғы санының алдыңғысы
Жұп	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Тақ	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
h1, м	5	8	10	7	6	5	7,5	5	6	7
h2, м	7	6	8	5	8	9	5	9	5	5
h3, м	6	7	9	6	5	7	6	6	8	9
d12, м	3	4	2	3	2,5	2	3	3,5	2	3
d23, м	2	3	3	4	4	3	2,5	2	3	2,5
γ, Cм/м	0,075	0,04	0,09	0,03	0,08	0,05	0,06	0,085	0,07	0,065

---

3.3 к е с т е

Оқуға түскен жылы	Тегінің бірінші әріпі
Жұп	АӘ ВМ	БО ӨЮ	НПЯ	ГҒ РЩ	ДИС	ЖУ ҮШ	ЧХЛ	КҚ ЦЭ	ЕТ ЫҰ	ЗФ
Тақ	НПЯ	ГҒ РЩ	ДИС	ЖУ ҮШ	ЧХЛ	АӘ ВМ	ЕТ ЫҰ	ЗФ	БО ӨЮ	КҚ ЦЭ
Жұмыстық сыйымдылықты есептеу үшін өткізгіштің номері	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1
Ra, м	0,30	0,40	0,45	0,25	0,20	0,40	0,36	0,28	0,40	0,22
R, см	0,9	0,7	0,8	0,6	0,4	0,5	0,8	0,7	0,6	0,4

1. Нұсқаулық

3.2.1 Үш сымды желінің электростатикалық өрісін есептеу бойынша нұсқаулық.

Есептеу айналы кескіндер әдісімен жүзеге асырылады. H >> r және d >> r екенін ескере отырып, біз электр осьтерінің өткізгіштердің геометриялық осіне қатысты жылжуын елемей, өткізгіштердің осінде орналасқан сызықты зарядтарды қарастырамыз. Нақты зарядталған осьтердің –1, –τ2 және –2 жалған зарядталған осьтерін айнадағы суреттердің орындарына орналастыра отырып, алты зарядталған осьтерден тұратын есептеу сызбасын аламыз:

3.4 сурет
Айта кету керек, бұл схема есептеулерді тек үш фазалы электр желісінің сымдары ауада орналасқан интерфейске қатысты, тек жартысы үшін ғана жарамды.

Өткізгіштің сызықтық зарядының тығыздығы Максвеллдің бірінші тобының формуласы бойынша есептеледі:

---

.

Егер екі сызықты кернеу орнатылса, мысалы, U12 және U23, онда біз екі теңдеулер жүйесін құра аламыз:



Үшінші теңдеу шарттан алынады:ретье

Потенциалды коэффициенттер ауаның ε = 1 геометриялық өлшемдерімен және ортаның диэлектрлік тұрақтыларымен анықталады:







Потенциалды коэффициенттерді есептеу үшін жоғарыдағы өрнектерден байқағанымыздай өзара коэффициенттер бір-біріне тең:



Сымдар арасындағы қашықтық, сондай-ақ сымдар арасындағы қашықтық және электр осьтерінің суреттері, мысалы, бірінші және екінші сымдар:



Сызықтық зарядтарды есептеу , Максвелл формулаларының бірінші тобынан өткізгіштер потенциалын табыңыз.

Жартылай сыйымдылықтарды есептеу үшін алдымен Максвелл формулаларының екінші тобы деп аталатын теңдеулер жүйесінің коэффициенттері болып табылатын βик сыйымдылық коэффициенттерін табу керек.

Жартылай сыйымдылықтарды есептеу үшін алдымен Максвелл формулаларының екінші тобы деп аталатын теңдеулер жүйесінің коэффициенттері болып табылатын βik сыйымдылық коэффициенттерін табу керек:

.

Βik-тің сыйымдылық коэффициенттері потенциалдар коэффициенттерімен өрнектеледі:



Жоғарыдағы өрнектерден β12 = β21 және β13 = β31 болатындығын көруге болады. Сол сияқты, β23 = β32 екенін көрсетіп, β22 және β33 үшін есептеу формулаларын жазамыз:



Жартылай сыйымдылық - бұл Максвелл формулаларының үшінші тобы деп аталатын теңдеулер жүйесінің коэффициенттері:

---

.

Жартылай сыйымдылық Cik βik сыйымдылық коэффициенттерімен өрнектеледі:



Жартылай сыйымдылықты келесі сұлбада сымдар арасында және әр сым мен жер арасында қосылған конденсатор түрінде ұсынуға болады:



3.5 сурет
Жұмыс қабілеттілігін есептеу үшін берілген нүктелерге қатысты эквивалентті сыйымдылықты табу керек. Мысалы, жерге қатысты бірінші сымның жұмыс қабілеттілігін табу үшін C12, C23, C13 сыйымдылықтарының үшбұрышын эквивалентті жұлдызбен алмастырған жөн, содан кейін бірінші сым мен жерге қатысты тізбекті бүктеген жөн:

3.6 сурет
Үшбұрышты сәйкес формулалардың көмегімен жұлдызға айналдырамыз:



Әрі қарай C2 және C22 қатарға қосылады, сондықтан C2э

.

C3 және C33 тізбектелген, сондықтан C3э:

.

C_2э жәнеC3э параллель жалғанған

.

C_23Э жәнеC₁ тізбектей жалғанған

.

Ақыр соңында, C11 параллельді I және одан кейін қосылды _.

3.2. Жарты электрлі электродтың электр өрісін есептеу бойынша нұсқаулық.

9. Жерасты электродының электр өрісінің күші дифференциалды түрде Ом заңындағы ток тығыздығына байланысты:

3.2.3 .

Симметрия шарттарына сәйкес ток жердегі барлық бағытта біркелкі таралады. Векторлар және радиалды бағытқа ие. Топырақтың бетінде векторлар және олар беткейге тікелей бағытталған.

---