ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 37
Скачиваний: 1
Образец выполнения практического задания 1
Исходные данные:U = 18кВ, xm= 18 см, ym=38 см, r0= 33 мм, а = 29 см.1. Построим расчетную схему.Рис.2.Расчетная схема – двухпроводная линия2. Из треугольника mXmN (рис. 3 а) найдем расстояние bпо формуле (1): (1)3. Из треугольника КXmm (рис. 3 б) найдем расстояние dпо формуле (2): . (2)Рис.3.Расчет геометрической модели4. Напряженность электрического поля Е1 от проводника +τ направлена вдоль отрезка, соединяющего точку +τ и точку m, и определяется по формуле (3): . (3)Напряженность электрического поля Е2 от проводника –τ направлена вдоль отрезка, соединяющего точку –τ и точку m, и определяется по формуле (4): . (4)Треугольник mPL(см. рис. 2) подобен треугольнику KmN, так как отношение длин двух сторон одного треугольника (b/d) пропорционально отношению длин двух сторон другого треугольника (Е1/Е2). Следовательно, можно записать: (5) . (6)Заключенные между сторонами d и a и сторонами mPи PLуглы равны, как углы между параллельными сторонами (см. рис. 2). Из подобия треугольников следует: , (7)где Em– напряженность электрического поля в точке m; τ–линейная плотность электрического заряда, определяется далее по формуле (10);ε– относительная диэлектрическая проницаемость среды, в которой находится точка m. Согласно исходным данным ε = 1;ε0– электрическая постоянная (абсолютная диэлектрическая проницаемость вакуума). Принимаем ε0 = 8,85·10-12 Ф/м;c, d, b– длины сторон треугольников (см. рис. 2). . (8)
5. Определим погонную ёмкость заданной двухпроводной линии по формуле (9):
(9)
где с – расстояние между проводами (расстояние между проводом +τ и проводом –τ). Согласно заданию
29+29=58 см = 0,58 м;
r0 – радиус провода (согласно заданию r0= 33 мм = 0,033 м).
6. Используя известную формулу, связывающую между собой электрический заряд, напряжение и емкость, определим линейную плотность электрического заряда (10):
(10)
где U = 18 кВ – напряжение, питающее линию (согласно исходным данным),
7. Определим потенциал в точке m по формуле (11):
(11)
Вывод: величина потенциала и напряженности в произвольной точке электростатического поля зависят от диэлектрической проницаемости среды и удаленности от линии.