2. Методичні вказівки до пункту 2 контрольної роботи

Теоретичний матеріал з розрахунку і аналізу електричного поля постійного струму в провідному середовищі детально викладений в Для виконання даного пункту пояснення приведені нижче.

Використовуючи аналогію між електростатичним полем і електричним постійного струму, для струмів витоку з проводів лінії через недосконалу ізоляцію (повітря) можна записати наступну групу рівнянь:

(4)

де - власні і взаємні провідності ізоляції проводів (1/Ом м);

- часткові ємності з п. 1 контрольної роботи.

Після визначення власних і взаємних провідностей за рівняннями (4) розраховуються струми витоку . Для перевірки струми витоку визначаються як , де - лінійні щільності зарядів проводів з п. 1.

Потужність активних втрат від струмів витоку (Вт/м) визначається наступним чином:

де - задані потенціали проводів лінії.

Для перевірки потужність активних втрат розраховується як

3. Методичні вказівки до пункту 3 контрольної роботи

Теоретичний матеріал з розрахунку і аналізу магнітного поля постійного струму детально викладений в Для виконання даного пункту пояснення приведені нижче.

Для розрахунку магнітного поля використовуємо метод накладання і закон повного струму. При цьому вектор напруженості магнітного поля і скалярний магнітний потенціал в точці N будуть дорівнювати:

де - модуль вектора напруженості від k проводу зі струмом (А/м);

відстань від точки N до k проводу (м);

- складова скалярного магнітного потенціалу від струму (А);

- кут між віссю x і радіусом (радіан);

- аргументи радіусів в комплексній формі (радіан):

- уявна одиниця.

Скалярний магнітний потенціал дорівнює алгебраїчній сумі складових потенціалу , а вектор напруженості необхідно визначати графічним додаванням векторів , які перпендикулярні радіусам і зв’язані своїм напрямком зі струмами правилом правоходового гвинта.

Для визначення сили F (Н/м), що діє на провід зі струмом , необхідно визначити напруженість на вісі цього проводу за формулою:

де - модулі напруженостей 1 і 2 проводів;

, - аналогічно п. 1 контрольної роботи.

А потім необхідно використати закон Ампера:

причому вектор сили буде перпендикулярний до вектора і направлений згідно правилу лівої руки .

Так як для трипровідної лінії, що розглядається, задані постійні струми проводів і протікають ” від нас ”, а струм тече ” до нас ”, то таку лінію можна розглядати як дві двопровідні лінії зі струмами і , у яких два проводи співпадають один з одним і в них тече сумарний струм .

Для визначення енергії магнітного поля знаходимо власні і взаємні індуктивності.

1. Власні індуктивності двопровідних ліній на одиницю довжини (Гн/м):

2. Взаємні індуктивності двохпровідних ліній на одиницю довжини (Гн/м):

де - розрахункові складові напруженостей;

- аналогічно п. 1 контрольної роботи.

В результаті енергія, що накопичується в магнітному полі, на одиницю довжини (Дж/м), дорівнює: