Проводники в электростатическом поле
Расчет частичных емкостей параметров высоковольтной линии. Определение заряда, приходящегося на 1 км длины каждого провода. Построение графика изменения потенциала и напряженности поля вдоль оси АВ. Расчет плотности поверхностных зарядов в точке А.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.05.2017 |
| Размер файла | 427,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru//
Размещено на http://www.allbest.ru//
Министерство образования РФ
Пермский Национальный Исследовательский Политехнический Университет
Кафедра «Автоматики и телемеханики»
Контрольная работа по предмету ЭПВ
Выполнил: студент гр. ТК-12бз
(№ зачетной книжки 12з-136)
Шаймухаметов Ринат Раильевич
Проверил преподаватель каф. АТ
Киселев Валерий Васильевич
Пермь 2014
Заданы параметры высоковольтной линии, изображенной на рисунке.
Дано: .
Задание:
1. Рассчитать частичные емкости.
2. Определить рабочую емкость линии.
3. Рассчитать заряд, приходящийся на 1 км длины каждого провода.
4. Построить график изменения потенциала и напряженности поля вдоль оси АВ.
5. Расчитать плотность поверхностных зарядов в точке А.
высоковольтный заряд провод
Решение.
1. Частичные емкости.
Для решения задачи воспользуемся методом зеркальных изображений, найдем положение дополнительных зарядов.
Потенциалы проводов можно записать в виде
Эти уравнения - первая группа формул Максвелла.
Потенциальные коэффициенты в этой системе уравнений для заданной двухпроводной линии равны
,
,
,
численные значения этих коэффициентов
,
,
Выразим линейные плотности зарядов проводов через потенциалы, получим вторую группу формул Максвелла:
,где
,
.
Иначе можно записать
Таким образом, находим выражения для частичных емкостей
Численные значения частичных емкостей
2. Рабочая емкость линии.
Рабочая емкость линии (емкость линии с учетом влияния земли)
,
.
3. Заряд, приходящийся на 1 км длины каждого провода.
Линейная плотность заряда каждого провода
.
По условию задачи
Заряд, приходящийся на 1 км каждого провода
4. Графики изменения потенциала и напряженности электрического поля вдоль осиАВ.
Проведем ось координат Ox и найдем потенциал и напряженность электрического поля во всех точках, лежащих на этой оси.
а) .
б) .
,
в) .
,
(внутри проводника).
г) .
,
.
д) .
,
(внутри проводника).
е) .
,
.
Законы изменения потенциала и напряженности поля вдоль оси
Подставим численные значения и построим графики функций и :
( - в метрах, - в киловольтах, - в кВ/м)
5. Плотность поверхностных зарядов в точке.
Проведем ось координат Аx.
Согласно принципу суперпозиции напряженность поля в точке А
,
в проекции на ось x
,
,
.
Плотность поверхностных зарядов в точке А
.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Ознакомление с особенностями физического электрического поля. Расчет силы, с которой электрическое поле действует в данной точке на положительный единичный заряд (напряженности в данной точке), а также потенциала, создаваемого системой точечных зарядов.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 04.01.2015Элементарный электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда. Напряженность электрического поля. Напряженность поля точечного заряда. Линии напряженности силовые линии. Энергия взаимодействия системы зарядов. Циркуляция напряженности поля.
презентация [1,1 M], добавлен 23.10.2013Напряженность и потенциал электростатического поля в проводнике и вблизи него. Экспериментальная проверка распределения заряда на проводнике. Расчет электрической емкости конденсаторов. Энергия заряженного конденсатора и электростатического поля.
презентация [4,3 M], добавлен 13.02.2016Изучение электромагнитного взаимодействия, свойств электрического заряда, электростатического поля. Расчет напряженности для системы распределенного и точечных зарядов. Анализ потока напряженности электрического поля. Теорема Гаусса в интегральной форме.
курсовая работа [99,5 K], добавлен 25.04.2010Электромагнитное поле. Система дифференциальных уравнений Максвелла. Распределение потенциала электрического поля. Распределения потенциала и составляющих напряженности электрического поля и построение графиков для каждого расстояния. Закон Кулона.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 12.05.2016Поиск местонахождения точки заряда, отвечающей за его устойчивое равновесие. Нахождение зависимости напряженности электрического поля, используя теорему Гаусса. Подбор напряжения и заряда на каждом из заданных конденсаторов. Расчет магнитной индукции.
контрольная работа [601,8 K], добавлен 28.12.2010Сущность электростатического поля, определение его напряженности и графическое представление. Расчет объемной и линейной плотности электрического заряда. Формулировка теоремы Гаусса. Особенности поляризации диэлектриков. Уравнения Пуассона и Лапласа.
презентация [890,4 K], добавлен 13.08.2013Определение модуля и направления скорости меньшей части снаряда. Нахождение проекции скорости осколков. Расчет напряженности поля точечного заряда. Построение сквозного графика зависимости напряженности электрического поля от расстояния для трех областей.
контрольная работа [205,5 K], добавлен 06.06.2013Определение плотности тока на поверхности и на оси провода. Численное значение частоты тока. Влияние обратного провода на поле в прямом проводе. Особенности распространения электромагнитной волны в проводящей среде. Плотность тока и напряженности поля.
задача [46,9 K], добавлен 06.11.2011Расчет напряженности и потенциала электрического поля, создаваемого заряженным телом. Распределение линий напряженности и эквипотенциальных линий вокруг тела. Электрическое поле, принцип суперпозиции. Связь между потенциалом и напряженностью поля.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 26.12.2011