yslovie-tr (Условия типовых расчётов), страница 2

Вариант 6

Полусферическое тело с диэлектрической проницаемостью ₂ лежит на плоской металлической поверхности. Над телом расположен второй электрод, форму которого требуется определить.

1. Рассчитать и построить профиль электрода, обеспечивающего создание однородного поля в полусферическом теле. Напряжение на электроде относительно плоской поверхности U₀. Пробивная напряжённость электрического поля в воздухе E_1max=3000 кВ/м, а в материале полусферы E_2max=6000 кВ/м. Определить расстояние от проводящей плоскости до электрода на оси Y (при X=0, z=0), при котором произойдет пробой.

2. Качественно провести эквипотенциали и силовые линии вектора E (на одной половине рисунка) и вектора D (на другой). Картину поля и профиль электродов строить до Х=(34)а.

3. Рассчитать и построить эпюру плотности распределения поверхностных (свободных и связанных) зарядов по поверхности сферы и по проводящей плоскости.

4. Рассчитать и построить зависимость напряжённости электрического поля и потенциала вдоль вертикальной оси симметрии.

Вариант 7

По заданным в таблице параметрам высоковольтной линии рассчитать:

1. Частичные ёмкости.

2. Рабочую ёмкость линии.

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

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

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

Вариант 8

Коаксиальная линия имеет дефект  ось жилы смещена по отношению к оси оболочки. Размеры линии указаны в таблице.

1. Найти допустимое напряжение при заданной допустимой напряжённости электрического поля. Сравнить полученное значение с допустимым значением напряжения для линии без дефекта (а=0).

2. Рассчитать проводимость между жилой и оболочной на единицу длины. Сравнить полученное значение с проводимостью такой же линии без дефекта (а=0).

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

4. Провести силовую линию через точку М.

5. Рассчитать и построить в полярных координатах распределение плотности тока по поверхности оболочки.

Вариант 9

Над поверхностью масле проходит цилиндрический провод. Потенциал провода относительно проводящей стенки U₀.

1. Найти ёмкость провода относительно металлической стенки. Сравнить её с ёмкостью провода относительно стенки при отсутствии масла.

2. Рассчитать и построить эквипотенциаль в масле, проходящую через точку A; над поверхностью масла эту потенциаль построить качественно.

3. Построить график распределения плотности зарядов на поверхности стенки и на границе раздела воздух-масло.

4. В точке А по обе стороны границы раздела воздух-масло построить векторы E, D, P.

Примечание. При расчёте учесть, что r₀<<b и r₀<<a.

Вариант 10

Диэлектрик, имеющий форму полуцилиндра, длиной, много большей диаметра (2а=610^2 м), лежит на плоской металлической поверхности. Над диэлектриком на высоте h=510^2 м расположен электрод в виде изогнутой пластины.

1. Рассчитать и построить профиль электрода, создающего однородное поле в диэлектрике. Максимальное расстояние от плоскости до электрода задано.

2. Определить разность потенциалов между электродом и металлической поверхностью, при которой напряжённости электрического поля в обеих средах не превосходят допустимых E_1max=310⁴ кВ/м, E_2max (см. таблицу).

3. Рассчитать и построить зависимость напряжённости электрического поля и потенциала вдоль оси Y.

4. Провести эквипотенциаль через 50% приложенного напряжения. Качественно провести силовые линии вектора E (на одной половине чертежа) и вектора D (на другой половине). Картину поля и профиль электродов строить до Х=(34)а.

5. Рассчитать и построить эпюру плотности распределения поверхностных (свободных и связанных) зарядов по поверхности сферы и по проводящей плоскости.

6. Найти плотность поверхностных зарядов в точке А на поверхности электрода.