Расчет электромагнитных, электростатических, магнитных и электрических полей Вариант 12

При бесконечно длинных проводах линии для плоскопараллельного электромагнитного поля в воздухе необходимо выполнить следующее:
1. Для электростатического поля:
а) определить потенциальные αkm и емкостные коэффициенты βkm, частичные емкости Ckm, линейные плотности зарядов проводов τ1, τ2;
б) рассчитать емкость линии C0 (Ф/м), энергию поля WЭ (Дж/м) и для точки N с координатами x, y (табл. 4.1) определить потенциал φ и вектор напряженности E.
2. Для электрического поля рассчитать сопротивление проводов линии R0 (Ом/м), проводимость изоляции линии G0 (См/м), двумя методами определить токи утечки Iу1, 2 (А/м) с проводов линии и мощность активных потерь Py (Вт/м) от этих токов.
3. Для магнитного поля:
а) рассчитать индуктивность линии L0 (Гн/м), энергию поля Wм (Дж/м) и силу F (Н/м), действующую на провод 2 с током I;
б) для точки N определить вектор напряженности H (А/м).
4. Для электромагнитного поля линии, используя напряженности E и H, найденные в п. 1, б и 3, б, в точке N определить величину и направление вектора Пойнтинга П (Вт/м2).
5. Используя найденные удельные (первичные) параметры линии R0, L0, G0 и C0, рассчитать при угловой частоте ω = 0 (1/с) вторичные параметры линии постоянного тока:
а) волновое сопротивление ZВ (Ом)
б) постоянную распространения Г (1/м)
в) скорость распространения волн для линии без потерь V (м/с)
6. Проанализировать влияние проводящей стальной плоской поверхности на параметры линии R0, L0, G0, C0 и сформулировать выводы по результатам расчета.

Вариант 12
Дано:
φ1 = 2,5 кВ;
φ2 = -1,5 кВ;
I = 1,4 кА;
R = 7,25 мм;
μст/μ0 = 13;
x1 = 1 м;
y1 = 1 м;
x2 = 3 м;
y2 = 3 м;
x = 2 м;
y = 2 м;

В комплекте вордовский файл с решениеи и файл MathCad с расчетами

MathCAD

Предварительный просмотр