Расчет потенциальных электрических полей (стр. 4 )

4. Построить график распределения потенциала в плоскости АВ.

Примечание:  При расчете  считать, что r0<<h,  r0<<d.

№ группы	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
U0,  В	100	200	300	400	100	200	300	400	100	200	300	400
d,  м	0,5	0,8	1	2	0,5	0,8	1	2	0,5	0,8	1	2
h,  м	0,5	0,8	1	1,5	2	2,5	0,5	0,8	1	1,5	2	2,5
r0, мм	5	10	15	20	5	10	15	20	5	10	15	20
г, См/м	10-1	10-2	10-1	10-3	10-3	10-2	10-1	10-3	10-4	10-2	10-1	10-3

Вариант 14

По заданным в таблице параметрам высоковольтной линии рассчитать:

Частичные емкости. Рабочую емкость линии. Выяснить, на сколько процентов рабочая емкость линии больше емкости двухпроводной линии, имеющей те же геометрические размеры, но рассчитанной без учета влияния Земли. Определить заряд, приходящийся на 1 км длины каждого провода и потенциалы проводов. Рассчитать и построить на одном графике распределение потенциала и горизонтальной составляющей напряженности электрического поля в плоскости АВ. Рассчитать плотность поверхностных зарядов на поверхности Земли вдоль оси Х.

  Примечание:  При расчете считать, что r0<< h,  r0<< d.

№ группы	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
h,  м	6	4	5	7	8	12	8	8	9	12	8	10
d,  м	2,5	4,0	5	3	3	3	3,5	5	4	4	4	4
r0,  мм	0,6	0,8	1,0	1,2	0,6	0,8	1,0	1,2	0,6	0,8	1,0	1,2
U0,  кВ	35	10	10	10	35	110	10	6	35	110	6	35

Вариант 15

Двужильный кабель с металлической оболочкой имеет указанные в таблице размеры. Между жилами кабеля приложено напряжение U0.

1. Рассчитать проводимость на единицу длины между жилами кабеля.  Сравнить полученный результат со значениями проводимости между двумя цилиндрическими проводниками в бесконечно протяженной среде (оболочка отсутствует) с той же проводимостью г.

2. Рассчитать и построить график распределения напряженности электрического поля и потенциала по оси Х.

3. Найти напряженность поля и плотность тока в точке N.

Примечание: Считать, что электрическая ось каждой из жил совпадает с геометрической осью.

№ группы	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
U0,  кВ	0,5	0,75	1	1,25	1,5	3	0,5	0,75	1	1,25	1,5	3
D1,  мм	40	50	40	50	60	70	120	80	70	80	20	80
b,  мм	20	15	30	20	35	20	30	15	35	35	20	30
D2,  мм	2	5	2	5	2	5	4	4	4	4	4	4
г⋅1013, См/м	1	0,1	0,1	0,1	10	1	1	50	50	20	0,2	0,2

Вариант 16

Две металлические трубы  радиуса R1 и R2 расположены в среде с проводимостью г. Разность потенциалов между трубами U0.

1.  Рассчитать ток между трубами на единицу длины.

2. Построить эквипотенциали, проходящие через каждые 25% от приложенной разности потенциалов.

3. Рассчитать и построить вектор напряженности электрического поля в точке А.

4. Рассчитать и построить график изменения потенциала и напряженности электрического поля вдоль оси Y.

№ группы	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
U,  В	100	200	300	400	100	200	300	400	100	200	300	400
R1, м	0,2	0,2	0,2	0,2	0,4	0,4	0,4	0,4	0,6	0,6	0,6	0,6
R2 / R1	0,4	0,4	0,5	0,5	0,2	0,2	0,3	0,3	0,6	0,6	0,4	0,4
b / R1	2	2	2,5	2,5	1,8	1,8	2	2	2,2	2,2	2,1	2,1
г, См/м	0,4	0,3	0,2	0,1	0,1	0,2	0,3	0,1	0,4	0,3	0,2	0,1

Вариант 17

По заданным в таблице  параметрам высоковольтной линии рассчитать:

1. Частичные емкости.

  2. Рабочую емкость линии.

  3. Заряд, приходящийся на 1 км длины каждого провода.

  4. Рассчитать и построить на одном графике распределение потенциала в плоскости АВ и распределение вертикальной составляющей напряженности электрического поля.

  5. Рассчитать плотность поверхностного заряда на поверхности земли вдоль оси Х.

№ группы	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
h,  м	6	6,5	5	6	5,5	5,5	6	5,5	5	6	7	6,5
b,  м	2	2	2	1,8	1,8	1,8	2,2	2,2	2,2	3	4	3
r0,  мм	10	12	13	8	10	12	8	8	8	6	6	6
U1,  кВ	+10	+5	+15	-10	-20	-20	-10	-20	-30	+40	+20	+10
U2,  кВ	-10	-15	+10	-5	+10	0	+15	+25	+10	+10	+5	+30