Скачиваний:
21
Добавлен:
14.06.2022
Размер:
1.22 Mб
Скачать

Flux linkage of a thin current layer

Consider a thin cylinder with the radius of r and the thickness of dr

The current inside this layer is

di

i

2 r dr

2irdr

R2

R2

 

 

i

dr R

r

 

The flux linkage per unit length:

R

R

i r

 

 

 

 

 

 

 

int (r) B(r) dr

 

 

dr

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2 R

 

 

 

 

 

 

r

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(r) i

 

r

2

 

After integration:

 

 

 

1

 

 

 

 

int

 

 

2

 

 

 

4

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21

Flux linkage of a thin current layer

The flux linkage of a thin layer:

d di

 

 

di i

 

r

2

 

 

 

1

 

 

 

int

 

 

2

int

i

 

4 i

 

R

 

 

 

 

 

 

 

Total internal flux linkage:

 

R

 

 

R

r

2

 

2ir dr

d

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

int

 

int

4

 

R

2

 

R

2

 

0

 

 

0

 

 

 

dr

r

 

B

 

 

 

i

R

r

2

 

i

R

 

i

R

r3dr

 

 

 

 

1

 

 

rdr

 

 

rdr

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

or:

int

 

2 R

2

 

R

2

2 R

2

 

2 R

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

0

 

 

0

 

22

Internal inductance of a thin conductor

Transformation of the last integral:

 

 

 

i

R rdr

i

R r3dr

 

 

i

1 r2

 

 

 

1

 

 

r 4

R

 

 

2

4

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

int

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 R 0

 

 

2 R 0

 

 

 

2 R 2

 

 

 

 

4R

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Taking into account the limits:

 

 

 

i

 

1

 

R2

 

 

 

1

R4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

int

 

2 R

2

 

2

 

 

 

 

 

4R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Final expression:

 

 

 

 

 

 

 

int

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Internal inductance:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

int

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lint

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

int

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

External inductance of two-wire transmission line

Flux density induced be a wire:

B(r) i 0

2 r

External flux:

1ext

i 0

d dr

 

i 0

ln

d

R – radius of the wire; R << d

2

R r

2

R

 

 

 

 

Similar flux is induced by the second wire.

The total external flux:

ext i 0

ln

d

R

 

 

 

24

Inductance of a two-wire transmission line

Flux linkage:

 

1

 

d

 

r

ext 2 int i 0

 

ln

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

4

 

 

1

ln

d

 

r

Inductance:

L 0

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

4

Internal inductance:

Lint

 

 

 

 

4

 

 

d

 

 

 

 

 

External inductance:

L

0

 

ln

 

 

ext

 

 

 

R

 

 

 

 

 

25

Соседние файлы в папке Лекции+экзамен