Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ФГБОУ ВПО «СПбГПУ»)

Электромеханический факультет

кафедра «Теоретические основы электротехники»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Расчеты электромагнитных полей электротехнических устройств и определение их интегральных параметров

Студент Валиев А.Р. группа 3021/3

Руководитель проекта, доц. Кочеткова Е.Ю.

Оценка: _______________________

Санкт-Петербург

2012 г.

(ФГБОУ ВПО «СПбГПУ»)

Электромеханический факультет

Кафедра «Теоретические основы электротехники»

ЗАДАНИЕ

по курсовому проекту

Расчеты электромагнитных полей электротехнических устройств и определение их интегральных параметров

Студент Валиев Айдар Равилович гр. 3021/3

1. Расчет электрического поля в системах со сферической и цилиндрической симметрией.

2. Расчет плоскопараллельного поля линейного заряда над заземленной поверхностью

3. Построение картины поля и численный расчет плоскопараллельного магнитного поля

Содержание пояснительной записки

• Основные теоретические положения, используемые в расчетах и построениях.

• Вывод используемых расчетных соотношений.

• Необходимые расчеты и анализ полученных результатов.

Графическая часть курсового проекта

• Эскизы электротехнических устройств.

• Графики зависимостей физических величин.

• Картины электрических и магнитных полей.

• Эпюры распределения зарядов на поверхностях проводящих тел.

• Презентационные материалы к защите проекта

Руководитель проекта,

доцент кафедры ТОЭ (Кочеткова Е.Ю.)

Результаты защиты курсового проекта (доклад, оценка оформления, ответы на вопросы): ….................................................................................

Окончательная оценка (______________)

Оглавление

Обозначение величин 4

I. Расчет электрического поля в системах со сферической и цилиндрической симметрией 6

II. Расчет плоскопараллельного поля линейного заряда над заземленной поверхностью. 16

III. Построение картины и численный расчет плоскопараллельно магнитного поля 33

Список литературы 46

Обозначение величин и используемые постоянные.

1. Расчет электрического поля в системах со сферической и цилиндрической симметрией.

Задание:

1) Найти распределение потенциала и напряженности электрического поля в пространстве между электродами коаксиального кабеля (цилиндрического конденсатора) с радиусами R₁ и R₂ . Внешний электрод заземлен, внутренний присоединен к источнику напряжения

U₀ = 10 кB. Расчеты и построения графиков выполнить для двухслойной изоляции с диэлектрической проницаемостью слоев ε₁ и ε₂ = ε ₀ и радиусом границы раздела R₁₂.

2) При фиксированном напряжении электродов исследовать зависимости распределения напряжения между слоями, максимальной напряженности и емкости конденсатора от одного из параметров задачи. При изменении варьируемого параметра все остальные параметры считать неизменными.

3) Определить, при каком радиусе границы раздела R₁₂ напряжение делится поровну между слоями.

Числовые данные:

R1 см	1
R2 см	3
R12 см	1,2
ε1	5ε0
Варьируемый параметр	R12

Пределы варьирования параметра: R₁ ≤ R₁₂ ≤ R₂

Теоретическая часть: Электростатическое поле — поле, созданное неподвижными в пространстве и неизменными во времени электрическими зарядами (при отсутствии электрических токов). Электрическое поле представляет собой особый вид материи, связанный с электрическими зарядами и передающий действия зарядов друг на друга. Если в пространстве имеется система заряженных тел, то в каждой точке этого пространства существует силовое электрическое поле. Оно определяется через силу, действующую на пробный заряд, помещённый в это поле.