版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
恒定电场基本方程课件1第1页,课件共26页,创作于2023年2月第二章恒定电场§2-5电导和部分电导基本方程基础计算方法应用§2-1导电媒质中的电流§2-2电源电动势与局外场强§2-3恒定电场基本方程、分界面上的衔接条件§2-4导电媒质中的恒定电场与静电场的比拟2第2页,课件共26页,创作于2023年2月基本物理量J欧姆定律J
的散度E的旋度基本方程电位
边界条件边值问题一般解法特殊解(静电比拟)电导与接地电阻恒定电场的知识结构框图3第3页,课件共26页,创作于2023年2月§2-4
导电媒质中的恒定电场与静电场的比拟4第4页,课件共26页,创作于2023年2月一、基本方程:导电媒质内的恒定电场(电源外)静电场(
=0处)基本方程导出方程边界条件E=-▽2=0E=-▽2=0E1t=E2tJ1n=J2n
2=
1E1t=E2tD1n=D2n
2=
1二、对应关系:E——EJ——D
——
I——q
——
G——C5第5页,课件共26页,创作于2023年2月三、结论:1.基本方程类似;2.电位的定义相同;3.有相似的边值问题;静电比拟法:在相同的边值问题下,若得到一个场的解,只要替换对应的物理量,就可得到另一个场的解。4.分界面上的比拟条件:
1/
2=
1
/
26第6页,课件共26页,创作于2023年2月四、镜像法:(图b)结论:单一媒质!Id
1(图a)
2
1
2Id
1
1I’d
2
2I’’d(图c)I'=I(
1-
2)
/(
1+
2)
;I''=2I2/(
1+
2);如果第一种媒质是土壤,第二种媒质是空气(
2=0)
I'
=I
I''
=07第7页,课件共26页,创作于2023年2月§2-5
电导和部分电导8第8页,课件共26页,创作于2023年2月一、电导的定义:流经导电媒质的电流与导电媒质两端电压之比。G=I/U二、电导的计算:1.形状规则的导体:假设I
J
E
U
G假设U
E
J
I
G2.形状规则的导体:3.一般情况:解拉普拉斯方程4.静电比拟法在相同的边值问题条件下:G/C=
/
§2.5.1电导9第9页,课件共26页,创作于2023年2月例一、同轴电缆内外导体半径为R1、R2,长为l,中间介质电导率为
,介电常数为
。求漏电导。思路:R1R2r轴向?距离圆心r处的电流密度为:电场强度为:电压为:电导为:设电流为I(沿径向流动)假设I
J
E
U
G解1:10第10页,课件共26页,创作于2023年2月思路:静电比拟法R1R2教材P47单位长度的同轴电缆的电容为解2:则电导为:因为:G/C=
/
11第11页,课件共26页,创作于2023年2月例二、导电片尺寸如图,半径为R1、R2,厚度为d,电导率为
1
、
2
。求导电片的电位、电场分布及其电导。思路:解拉普拉斯方程由边界条件、分界条件求出A、B、C、D取圆柱坐标系:
=
(
)解:=0微分方程边界条件
2|(=0)
=0
1|(=/2)
=U0解微分方程,得通解:R1R245º0JdU0xy
1
2
1
2▽2
1==0▽2
2=分界条件
1|(=/4)
=
2|(=/4)
1(
)=A+B
2(
)=C+D
1(
)、
2(
)12第12页,课件共26页,创作于2023年2月求出
1(
)、
2(
)解:R1R245º0JdU0xy
1
2
1
2E
J
I
G13第13页,课件共26页,创作于2023年2月一、部分电导的推导1.在线性各向同性的导电媒质中有(n+1)个电极,电流为I0I1I2…In
,且有关系:I0+I1+
I2+
…+
In=0U10=R11I1+R12I2+…+R1kIk+…+R1nIn…………Uk0=Rk1I1+Rk2I2+…+RkkIk+…+RknIn
…………Un0=Rn1I1+Rn2I2+…+RnkIk+…+RnnIn
[U]=[R][I]1.
自有电阻系数Rii、互有电阻系数Rij,Rij=Ui0/Ij(Ij0,其余为0
)
;2.电阻系数只和电极几何形状、尺寸、相互位置以及导电媒质的电阻率有关,与电流量无关;3.互易性:Rij=
Rji电阻系数R的性质:§2.5.2部分电导14第14页,课件共26页,创作于2023年2月2.由[U]=[R][I]得:[I]=[P][U’]I1=P11U10+P12U20+…+P
1kUk0+…+P
1nUn0…………Ik=Pk1U10+P
k2U20+…+PkkUk0+…+PknUn0
…………In=Pn1U10+Pn2U20+…+PnkUk0+…+PnnUn0
1.Pii>0,Pij<
0。
Pij=Ii/Uj0
(Uj00,其余为0
),
与电流量无关;2.|Pii|>|Pij|电导系数P的性质:15第15页,课件共26页,创作于2023年2月I1=P11U10+P12(U20
-U10)
+…+P
1k(Uk0
-U10)+…+P
1n(Un0
-U10)
+(P12…+P
1k…+P
1n)
U10
…………Ik=Pk1(U10–Uk0)+P
k2(U20–Uk0)+…+PkkUk0+…+Pkn(Un0–Uk0)
+(Pk1…+P
k,k-1+P
k,k+1…+P
kn)
Uk0…………In=Pn1(U10–Un0)+P
n2(U20–Un0)+…+Pnk(Uk0–Un0)+…+PnnUn0
+(Pn1…+P
nk
…+P
n,n-1)
Un0
3.由[I]=[P][U’]得:[I]=[G][U]I1=P11U10+P12(U20
-U10)
+…+P
1k(Uk0
-U10)+…+P
1n(Un0
-U10)
+(P12…+P
1k…+P
1n)
U10
…………Ik=Pk1(U10–Uk0)+P
k2(U20–Uk0)+…+PkkUk0+…+Pkn(Un0–Uk0)
+(Pk1…+P
k,k-1+P
k,k+1…+P
kn)
Uk0
…………In=Pn1(U10–Un0)+P
n2(U20–Un0)+…+Pnk(Uk0–Un0)+…+PnnUn0
+(Pn1…+P
nk
…+P
n,n-1)
Un0
I1=(P11+P12…+P1k…+P1n)U10+(-P12)U12+…+(-P1k)U1k+…+(-P1n)U1n
Ik=(Pk1+Pk2…+Pkk…+Pkn)Uk0+(-Pk1)Uk1+(-Pk2)Uk2+…+(-Pkn)Ukn
In=(Pn1+Pn2…+Pnk…+Pnn)Un0+(-Pn1)Un1+(-Pn2)Un2+…+(-Pnk)Unk+…G10G12G1kG1nGk0Gk1Gk2GknGn0Gn1Gn2Gnk16第16页,课件共26页,创作于2023年2月3.由[I]=[P][U]得:[I]=[G][U]I1=
G10
U10+
G12
U12+…+
G1kU1k+…+G1nU1n
Ik=
Gk1
Uk1+
Gk2
Uk2+…+
Gk0
Uk0+…+
Gkn
Ukn
In=
Gn1
Un1+
Gn2Un2+…+
GnkUnk+…+
Gn0
Un0
……1.
部分电导均为正值,与电流量无关;2.自有部分电导Gi0是各电极与0号电极之间的部分电导;互有部分电导是相应两个电极之间的部分电导;3.互易性:
Gij=
Gji部分电导G的性质:17第17页,课件共26页,创作于2023年2月二、部分电导与部分电容的相互比拟:静电独立系统的部分电容与多电极系统的部分电导可以相互比拟。1230一般的:(n+1)个电极组成的系统中,应有n(n+1)/2个部分电导。G23G12G30G20G13G1018第18页,课件共26页,创作于2023年2月一、接地的目的:保护接地:人员安全;设备可靠工作。工作接地:大地为辅助导体;消除设备对地电压升高。
二、接地方法:三、接地电阻包括:接地体电阻、接地导线电阻接地体与土壤间的接触电阻两接地体间土壤电阻或接地体到无限远处的土壤电阻√§2.5.3接地电阻将设备与深埋地下的金属导体相连。四、接地电阻的计算原则:接地电阻大多近似计算;实际中,接地电阻越小越好;接地体作为高电位,以无穷远处为参考电位。19第19页,课件共26页,创作于2023年2月五、深埋电极的接地电阻:Ia
假设I
J
E
U
R距离圆心r处的电流密度为:电场强度为:电压为:电阻为:要减小电阻:则增大接地体的面积;或在接地体附近掺入
高的媒质。20第20页,课件共26页,创作于2023年2月六、不深埋电极的接地电阻:Ia
思路相同;但应考虑地面对地中电流分布的
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 岭南版七年级上册美术教案第8课 幽默智慧的漫画 教案
- 2021福建高一信息技术必修1 Python4.4.1 运用for循环结构描述问题求解过程 教案
- 教科版(2017秋) 六年级上册2.斜面教案
- LED亮度调节方案
- 皮鞋竣工环保验收监测调查报告
- 承包商履约委托保证合同书(11篇)
- 百万英镑读书心得感想小学(34篇)
- 餐厅工作职责(3篇)
- 急危重症护理学专项测试卷
- 车辆煤炭运输合同范本(3篇)
- 10kV电容器组安装检验批
- 《建设工程施工合同(示例文本)》(GF-2021-0201)有关事宜通知
- 2022年广东省深圳市南山外国语学校高三英语期末试题含解析
- 残疾人挂靠协议书
- 海尔集团领导力推广手册
- 皮肤科SCI杂志归纳
- 《沉香救母》拓展:沉香救母(剧本
- 国库集中支付业务操作规程
- XX中小河流治理工程项目划分.doc
- 中药粉针剂优势2
- 三国志DS3金手指2
评论
0/150
提交评论