Скачиваний:
46
Добавлен:
05.06.2021
Размер:
2.18 Mб
Скачать

. Пусть комплексный потенциал задан в виде:

W(z) = jA ln z = jA ln(r·ej ) = jA ( ln r + j ) = – A + jA ln r = V + jU,

тогда:

V = – A = const уравнение линии напряженности, т.е. = const. Эти линии представляют собой лучи, исходящие из начала координат;

U = A ln r = const уравнение линии равного потенциала, т.е. r = const . Эти линии представляют собой концентрические окружности с центром в начале координат.

Принимая постоянным приращения потенциала и функции потока ( V = const и

U = const), получаем постоянство приращения координаты = const при переходе от одной к другой линии напряженности и постоянство отношений

радиусов соседних линий равного потенциала

 

 

rk 1

const

 

rk

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поле уединенного заряженного кругового цилиндра

При =2 получаем поверхность, охватывающую весь проводник с полным зарядом

V3

V4

U3

V

 

2

 

U2

U1 V1

U1 U2 U3

V1 V2 V3

E q

 

V

q

 

 

 

l

 

 

 

 

 

V A 2

 

 

A

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

V

 

 

U

 

ln r

2

2

 

 

 

 

Поле создается тонкой заряженной нитью, расположенной в точке с координатой z = z0

W(z) = jA ln z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W = j A ln( z – z0)

 

j y

 

 

 

 

 

 

E

 

 

 

z

 

z – z0

x

 

0 z0

. Поле двух тонких заряженных нитей

Для двух заряженных нитей с зарядами 1 и 2, расположенных в точках с координатами z10 и z20 запишем выражение для комплексного потенциала, воспользовавшись принципом наложения:

W (z) = jA1 ln (z–z10) + jA2 ln (z–z20) + C1 + j

 

 

 

C2.

 

C1 и C2 – произвольные постоянные, зависящие от выбора места расположения начальных (нулевых)

линий функции потока и потенциал

 

 

 

A1

1

A2

 

2

1 = – 2 =

2

2

 

 

 

Комплексный потенциал в произвольной точке имеет вид:

W j

 

ln

z z10

C1 jC2

2

z z20

 

 

 

W

j

 

ln

z z10

2

z z20

z1

b

W

C1 jC2

z10 = – b ; z20 =

 

+ b

y

 

 

 

r1

r2

 

= (z + b)

z

z2 = (z – b)

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2

 

 

 

0

 

+ b

x

j

 

ln z b

C1 jC2

 

 

 

2

z b

 

 

 

z1 = z + b = r1 e j 1

 

 

 

z2 = z – b = r2 e j 2

 

 

 

 

 

 

 

W j

 

 

 

ln

 

z b

C1

jC2

W j

 

ln

r1

e

j( 1

2 )

C1

jC2

 

 

 

 

 

 

 

2

r2

 

 

 

2

 

z b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W j

 

 

 

ln

r2

 

jC2

 

 

( 1 2 ) C1 = V + j U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Положим C2=0 , тогда получим U=0 при r1=r2, то есть линия нулевого потенциала – это ось ординат

U

 

 

ln

r2

C2

V

 

 

( 2 1 ) C1

 

2

2

r1

 

 

 

 

 

 

U

 

 

ln r2

C2 const

 

r2

const

2

 

r

 

 

r1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

Линии равного потенциала в системе двух заряженных проводов

Линии равного потенциала – это окружности с центрами на оси OX с координатами центра:

r

k const

 

 

 

x0

 

 

 

1 k 2

b

y0 0

2

 

 

 

 

k

2

r1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

и радиусом:

R

 

 

2k

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

1 k 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Чтобы приращение потенциала при переходе от любой линии равного потенциала к соседней оставалась постоянным, должно быть соблюдено условие:

 

 

 

r2, 1

 

r2,

 

 

 

 

k 1

 

k 1

 

U U 1 U

ln

ln

 

 

ln

const

B const

 

 

 

 

r

 

2

k

 

2

 

r

 

 

 

k

 

 

 

1, 1

 

1,

 

 

 

 

 

 

 

Линии равной напряженности поля в системе двух заряженных проводов

Положив в выражении для функции потока C1=0, получим V=0 при 2

1

V

 

(

 

) const

 

2

 

const

 

 

2

 

 

2

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Линия напряженности поля является уравнением дуги окружности, пересекающейся с проводами

КоординатыV V 1 V центров окружностей:

 

0

y bctg

x0

0

 

bctg( ) bctg

y0

V V 1 V

const

Картина поля двух линейных проводов и реальной линии передачи

B 3

/ 6

Формулы для определения положения линейных проводов (электрических осей) , эквивалентным двум проводам круглого сечения

h x0 - координата центра окружности равного потенциала

h

 

1 k 2

 

 

b

R

 

 

2k

 

 

 

b

 

 

 

 

 

1 k

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

k

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b h2 R2

На рисунке заштрихованы сечения проводов около контуров сечений

Поле параллельных несоосных цилиндров

 

 

 

 

 

Положение плоскости нулевого потенциала:

 

 

D2

R22 R12

 

D

2

2

2

 

D

2

2

2

h1

 

D2

R12 R22

h2

 

h1

 

R1

R2

h2

 

R1

R2

 

2D

 

2D

 

 

2D

 

 

 

2D

 

 

 

 

 

 

 

b h2

R2

 

h2

R2

- положение электрических осей

1

1

 

2

2

 

Соседние файлы в папке Презентации