Методические указания к пункту практической работы

Для выполнения данного пункта краткие пояснения даны ниже.

Для расчета магнитного поля используем метод наложения и закон полного тока. При этом вектор напряженности магнитного поля и скалярный магнитный потенциал в точке Nбудут равны

,

где - модуль вектора напряженности отkпровода с током

- расстояние от точки Nдоkпровода (м);

- составляющая скалярного магнитного потенциала от тока (А);

- угол между осью х и радиусом(радиан);

- аргументы радиусов в комплексной форме (радиан):

- мнимая единица.

Скалярный магнитный потенциал равен алгебраической сумме составляющих потенциала, а вектор напряженностинеобходимо определить графическим сложением векторовкоторые перпендикулярны радиусами связаны своим направлением с токамиправилом правоходового винта.

Для определения силы F, действующей на провод с током, необходимо определить напряженность на оси этого провода

где - модули напряженностей от токов 1 и 2 проводов;- аналогично п.1 контрольной работы; а затем нужно использовать закон Ампера:

,

причем вектор силы будет перпендикулярен векторуи направлен согласно правилу левой руки ().

Так как для рассматриваемой трехпроводной линии заданные постоянные токи проводов ипротекают «от нас», а токтечет «к нам », то такую линию можно рассматривать как две двухпроводные линии с токамии, у которых два провода совпадают друг с другом и в них течет суммарный ток.

Для определения энергии магнитного поля находим собственные и взаимные индуктивности.

1. Собственные индуктивности двухпроводных линий на единицу длины :

2. Взаимные индуктивности двухпроводных линий

где - расчетные составляющие напряженностей;,- аналогично п.1 контрольной работы.

В результате энергия, запасаемая в магнитном поле на единицу длины , составит

Контрольные вопросы

1. Какое поле называется магнитным?

2. Какие уравнения описывают магнитное поле постоянного тока?

3. Каковы граничные условия в магнитном поле постоянного тока?

4. Когда магнитное поле называется вихревым и потенциальным?

5. Когда целесообразно применять закон полного тока в интегральной форме?

6. В чем сущность и когда применяется метод наложения?

7. В чем сущность и когда применяется метод зеркальных изображений?

8. Когда используется скалярный магнитный потенциал?

9. Когда используется векторный магнитный потенциал?

10. Как определяются магнитный поток, индуктивность и энергия?

11. Как находятся силы, действующие на проводники с токами?

12. Как графически изображается картина магнитного поля?

Намагничивание тел различной формы. Размагничивающий фактор. Практическая работа №7

Цель работы: Для точкиN, используя найденные вектораи, определить вектор Пойнтинга электромагнитного поля.

Условие практической работы: Трехпроводная линия (радиус проводов R=0.02 м), расположена в воздухе () параллельно проводящей плоскости (земли), как показано на рис.14. Координаты проводов, их потенциалы и токи заданы в табл.1.

Для точки N, используя найденные вектора и, определить вектор Пойтинга

электромагнитного поля.

Рис.14

Таблица 1.

№ вар	Потенциалы проводов			Токи в проводах			Координаты проводов						Координа-ты т.N
													Х	y
	кВ	кВ	кВ	А	А	А	м	м	м	м	м	м	м	м
1	1	-10	9	900	100	1000	2	4	6	5	5	5	4	7
2	7	2	-9	200	800	1000	5	5	5	5	7	9	7	7
3	5	-8	3	700	300	1000	4	4	7	5	7	5	7	7
4	-7	4	3	400	600	1000	3	5	5	5	5	7	3	7
5	5	-6	1	500	500	1000	3	6	9	5	7	5	6	5
6	-1	6	-5	1100	400	1500	3	6	9	7	5	7	6	7
7	-3	-4	7	300	1200	1500	3	5	7	4	4	4	5	2
8	-3	8	-5	1300	200	1500	4	4	4	4	6	8	2	6
9	9	-2	-7	100	1400	1500	3	3	7	4	6	4	7	2
10	-9	10	-1	500	1000	1500	3	6	6	4	4	7	6	2
11	-8	-2	10	200	1000	1200	3	5	7	4	7	4	3	7
12	-3	9	-6	300	900	1200	3	5	7	7	4	7	7	4
13	8	-4	-4	400	800	1200	2	5	8	4	6	8	5	4
14	-2	7	-5	500	700	1200	2	4	6	7	5	3	4	7
15	-2	-6	8	600	600	1200	3	4	7	5	6	5	5	5
16	-7	5	2	700	500	1200	3	4	7	5	4	5	4	5
17	4	-8	4	800	400	1200	3	6	7	5	6	5	5	6
18	6	3	-9	900	300	1200	3	6	7	5	4	5	5	4
19	8	-10	2	1000	200	1200	3	4	6	5	5	3	4	3
20	-9	1	8	1100	100	1200	3	4	6	3	3	5	6	3
21	10	-8	-2	100	1100	1200	2	5	6	6	4	4	6	6
22	3	-9	6	200	300	500	2	5	6	3	5	5	3	5
23	-5	-3	8	300	200	500	3	4	6	5	5	5	5	5
24	2	-7	5	400	100	500	3	5	6	4	4	4	4	4
25	-6	3	3	100	400	500	5	5	5	3	4	7	5	5