yslovie-tr (Условия типовых расчётов)

Вариант 1

Цилиндрический некоаксиальный конденсатор имеет указанные в таблице размеры.

1. Найти допустимое напряжение при заданной допустимой напряжённости электрического поля. Сравнить полученное значение с допустимым напряжением для такого же конденсатора при a=0.

2. Рассчитать ёмкость на единицу длины. Сравнить полученное значение ёмкости с ёмкостью такого же конденсатора при a=0.

3. Провести эквипотенциали через каждые 25% от приложенного напряжения.

4. Провести силовую линию через точку М.

5. Рассчитать плотность поверхностных зарядов в точке М.

6. Рассчитать и построить график распределения напряжённости электрического поля и потенциала в плоскости АВ.

Вариант 2

Полусферический заземлитель находится в среде с удельной проводимостью ₁ на расстоянии b от плоскости границы, отделяющей эту среду от среды с проводимостью ₂.

1. Определить потенциал эаземлителя относительно бесконечно удалённой точки.

2. Рассчитать и построить эквипотенциаль на поверхности земли, проходящую через точку С. На этом же чертеже качественно провести силовые линии вектора E по одну сторону плоскости симметрии и вектора плотности тока J по другую.

3. Найти точки пересечения границы опасной зоны с осью Х, полагая, что допустимое шаговое напряжение U_ш=40 В, а длина шага  0,7 м.

4. Рассчитать радиус опасной зоны для случая, когда вся почва имеет одинаковую проводимость =₁. Указать на чертеже опасную зону и точки, определённые в пункте 3.

5. Рассчитать и построить вектор плотности тока по обе стороны границы раздела двух сред с проводимостью ₁ и ₂ в точке на расстоянии b/2 от поверхности.

6. Построить график изменения напряжённости поля и потенциала по оси X.

Примечание. При расчёте полагать а<<b.

Вариант 3

Металлический цилиндр расположен в проводящей среде между двумя металлическими стенками, образующими угол 90.

1. Рассчитать проводимость между цилиндром и стенками на единицу длины.

2. В плоскости ОВ рассчитать плотность тока при заданном потенциале провода  (потенциал стенок считать равным 0).

3. Качественно построить картину линий тока и эквипотенциалей.

4. Построить график изменения потенциала вдоль биссектрисы угла.

5. Рассчитать и построить вектор напряжённости электрического поля в точке А.

Примечание: При расчёте полагать r₀<<a.

Вариант 4

Металлический цилиндрический стержень находится в среде с проводимостью .

1. Найти так утечки между стержнем и металлической поверхностью, если потенциал стержня _с, а потенциал проводящей поверхности ₀=0.

2. Найти проводимость на единицу длины G₁ между стержнем и металлической поверхностью без учёта влияния непроводящей стенки. Сравнить это значение с проводимостью, вычисленной с учётом влияния стенки.

3. Построить качественно две эквипотенциали, проходящие через точки А, В, учитывая граничные условия на поверхности раздела сред.

4. Найти плотность тока в точке В поверхности.

Примечание. При расчёте считать, что r₀<<a, r₀<<h.

Вариант 5

В полукруглой трубе, заполненной несовершенной изоляцией с электрической проводимостью , проложена цилиндрическая жила. Между жилой и трубой приложено напряжение U₀.

1. Рассчитать проводимость между трубой и жилой на единицу длины.

2. Рассчитать и построить распределение напряжённости электрического поля и потенциала по оси X.

3. Провести эквипотенциаль через точки с потенциалом, равным U₀/2.

4. Рассчитать удельную мощность, рассеиваемую в единице объёма изоляции вдоль плоскости Y0Z.

Примечание. При расчёте учесть, что d<<R и d<<b.