第3章恒定电场技巧.pptVIP

第三章 恒定电场;基本概念： ? 电介质中的静电场 ? 通有直流电流的导电媒质中的恒定电场与电流场 ? 通有直流电流的导电媒质周围电介质中的静态电场;恒定电流;; 同轴电缆的外导体可视为电流线密度分布; 恒定电流场与恒定电场相互依存，电流J与电场E方向一致;3.1.4 焦尔定律的微分形式;恒定电流的形成;局外场 Ee 是非保守场;3.3.1 恒定电场的基本方程 ;2. E 的旋度;;分界面上的自由面电荷;解：;两种特殊情况分界面上的电场分布。;例3-2 已知铁?1=5×106西门子/米，土壤?2=10?2西门子/米，求：当铁中电流J1与表面法线的夹角?1=89?59?50?时，土壤中电流J2与分界面法线夹角。 ;表明 2 导体与理想介质分界面上必有恒定面电荷分布;对于理想导体?1?? 导体内部电场为零 电流分布在导体表面 导体不损耗能量;分界面衔接条件;例3-3 同轴电缆因绝缘不良有泄漏电流求非理想介质中的电位函数?、泄漏电流密度J和单位长度的泄漏电流I。;3.3.4 理想介质中的恒定电场;双线传输线周围的E线;;表1 两种场所满足的基本方程和重要关系式 ; 两种场各物理量所满足的方程一样，若边界条件也相同，那么，通过对一个场的求解或实验研究，利用对应量关系便可得到另一个场的解。;3.4.2 静电比拟的条件;; 例如， 内外半径分别为R1和R2的同轴电缆，外加电压U。 若内外导体间填充介电常数为?的均匀介质，则是静电场问题；若内外导体间填充电导率为?的导电媒质，则是恒定电场问题。 若两者形状一样，边界条件相同，则两种场具有许多相同之处：;恒定电场便于实验 —— 一些静电场问题可用恒定电流场实验模拟;3.5.1 电导的计算;例3-4 扇形导电片电导率为?，弧面 半径分别为R1和R2 ，两端平面夹角 为? ，厚度为h ,， 求：沿圆弧方向的电导。 ;3.5.2 多电极系统的部分电导 ; Gkj称为多电极系统中电极间的部分电导， G10、G20、?、Gk0、?、Gn0称为自有部分电导， G12、?G23、?Gkn、?等称为互有部分电导 。;部分电导只与电极的几何形状、尺寸、相互位置及导电媒质的电阻率有关，其数值都是正值，且Gkj=Gjk。;3.5.3 接地电阻;1. 深埋球形接地器;实际电导;考虑地面的影响 应用镜像法处理;实际电导;3.4.4 跨步电压 ;人的两脚A、B之间的跨步电压 ; 许多山区或周边环境比较恶劣的变电站所处位置的土壤电阻率比较大;某些建在城市中的变电站接地系统设计则受到面积限制。如何在这些土壤电阻率高、接地网水平扩张裕度有限的地区,使变电站地网设计能够确保设备及人身安全则是许多人都关心的问题。;;基本物理量 J; 接地电阻 就是电流由接地装置流入大地再经大地流向另一接地体或向远处扩散所遇到的电阻，它包括接地线和接地体本身的电阻、接地体与大地的电阻之间的接触电阻以及两接地体之间大地的电阻或接地体到无限大远处的大地电阻。  通信局、站接地系统多采用联合接地方式，该接地系统主要有接地体、接地汇集线、接地连接线等几部分组成。接地系统的接地电阻每年应定期测量，始终保持接地电阻符合指标要求。;接地电阻的规定 在1000v以下中性点直接接地系统中，接地电阻Rd小于或等于4欧，重复接地电阻小于或等于10欧。 电压1000V以下的中性点不接地系统中，一般规定接地电阻Rd为4欧。 根据实际安装经验，在路灯照明系统接地电阻Rd应小于或等于4欧。 ;变压??接地电阻柜;返回;;富兰克林的风筝试验;风筝实验的成功使富兰克林在全世界科学界的名声大振。英国皇家学会给他送来了金质奖章，聘请他担任皇家学会的会员。他的科学著作也被译成了多种语言。他的电学研究取得了初步的胜利。然而，在荣誉和胜利面前，富兰林没有停止对电学的进一步研究。 1753年，俄国著名电学家利赫曼为了验证富兰克林的实验，不幸被雷电击死，这是做电实验的第一个牺牲者。血的代价，使许多人对雷电试验产生了戒心和恐惧。但富兰克林在死亡的威胁面前没有退缩，经过多次试验，他制成了一根实用的避雷针。他把几米长的铁杆，用绝缘材料固定在屋顶，杆上紧拴着一根粗导线，一直通到地里。当雷电袭击房子的时候，它就沿着金属杆通过导线直达大地，房屋建筑完好无损。 1754年，避雷针开始应用，但有些人认为这是个不祥的东西，违反天意会带来旱灾。就在夜里偷偷地把避雷针拆了。然而，科学终于将战胜愚昧。一场挟有雷电的狂风过后，大教堂着火了；而装有避雷针的高层房屋却平安无事。事实