Методические указания к дисциплине и задания к контрольным работам для студентов заочной формы обучения по специальности 140211 «Электроснабжение» Учебно-методический комплекс (стр. 8 из 11)
Завершение диалога (щелчок по кнопке ОК) приведет к появлению соответствующего графического отображения электрического поля.
Обратите внимание, что цвета эквипотенциальных областей различны. Это говорит о том, что потенциалы в этих областях изменяются. Уменьшение потенциала отображается полосами более темного цвета.
Рис. 6.35. Картина поля при уменьшенном шаге узлов на поверхности проводников.
Длины векторов по поверхности рисунка поля так же отличаются. Таким образом, ELCUT информирует о величине напряженности поля.
Система ELCUT позволяет не только изобразить картину поля, но и провести измерения величин, характеризующих электростатическое поле. Для этого нужно в верхней части формы Результаты расчета (рис.6.35) щелкнуть по кнопке с изображением стрелочного измерительного прибора -
. В появившемся меню выбрать Локальные значения->Укажите точку, после чего курсор приобретет вид измерительного прибора с перекрестием. 
Рис.6.36. Выбор способов графического отображения параметров электрического поля
Рис.6.37. Выбор способа измерения величин,
характеризующих электростатическое поле
В домашнем задании требуется построить график изменения одной из величин, например, потенциала вдоль горизонтальной оси, проходящей через середину проводников. Точно выполнение такого задания невозможно, в силу того, что координаты курсора
Рис.6.38. Измерение величин, характеризующих поле
становятся известными после щелка левой кнопки мыши. Для выполнения задания рекомендуется приложить к экрану край прозрачной бумаги, сориентировав его в соответствии с расположением оси.
6.3. Задания на выполнение домашней работы
Расчетно-графическая работа состоит из двух задач:
1. Расчет длинной линии;
2. Расчет электростатического поля возбуждаемого электродами различной формы.
Задача 1. Расчет длинной линии
К трехфазной линии электропередачи длиной l подключена нагрузка с активной мощностью Р2 и коэффициентом мощности cosφн. Линейное напряжение на зажимах нагрузки U2Л. Первичные параметры линии R0, L0, G0, C0. Частота переменного тока f = 50 Гц.
Требуется:
1. Определить вторичные параметры линии, затухание и фазовый сдвиг;
2. Найти входное сопротивление линии в режиме нагрузки, при холостом ходе и коротком замыкании;
3. Рассчитать напряжение на входе линии, токи в начале и конце линии, потерю напряжения в линии;
4. Найти активную мощность в начале линии и КПД передачи;
5. построить векторные диаграммы тока и напряжения в начале и конце линии;
6. для режима согласованной нагрузки определить напряжение в начале линии, а также ток в начале и в конце линии. Построить векторные диаграммы тока и напряжения в начале и конце линии;
7. Определить величину натуральной мощности и найти КПД её передачи.
Данные для расчета выбираются из таблицы 6.1. Вариант задания определяется по двум последним цифрам шифра студента mn.
Исходные данные для решения задачи 1 Таблица 6.1
| m | R0, Ом/км | G0 10-8, См/км | L0 10-3, Гн/км | C0 10-9, Ф/км | cosφн | n | U2Л, кВ | P2, МВт | l, км |
| 1 | 0,135 | 6,20 | 1,28 | 8,71 | 0,880 | 1 | 220 | 65 | 1400 |
| 2 | 0,140 | 10,00 | 1,33 | 8,38 | 0,870 | 2 | 110 | 15 | 1200 |
| 3 | 0,131 | 18,30 | 1,30 | 8,58 | 0,910 | 3 | 110 | 20 | 1000 |
| 4 | 0,125 | 3,80 | 1,27 | 8,78 | 0,920 | 4 | 220 | 72 | 2500 |
| 5 | 0,118 | 12,10 | 1,32 | 8,45 | 0,925 | 5 | 330 | 165 | 1600 |
| 6 | 0,123 | 8,26 | 1,35 | 8,26 | 0,900 | 6 | 220 | 75 | 2300 |
| 7 | 0,133 | 5,65 | 1,31 | 8,51 | 0,915 | 7 | 110 | 18 | 2100 |
| 8 | 0,138 | 10,40 | 1,36 | 8,20 | 0,930 | 8 | 330 | 175 | 1800 |
| 9 | 0,128 | 9,15 | 1,34 | 8,32 | 0,920 | 9 | 330 | 160 | 2700 |
| 0 | 0,112 | 10,50 | 1,29 | 8,64 | 0,890 | 0 | 220 | 78 | 3300 |
Задача 2. Расчет электростатических полей
Электростатическое поле возбуждается электродами, конструкции которых определены в соответствующих заданиях. Номер задания определяется по последней цифре шифра студента. Номер варианта задания по предпоследней цифре. При выполнении задания, относительную диэлектрическую проницаемость воздуха принять равной 1.
Задание № 1. Внутри цилиндрической, металлической оболочки кабеля, с внутренним радиусом R2, параллельно оси проходит провод с радиусом R1. Пространство между проводниками внутри кабеля заполнено диэлектриком с диэлектрической проницаемостью e. Расстояние между осями проводников d. Разность потенциалов U. Кабель находится между двумя плоскостями, напряжение между которыми U0.
Найти погонную емкость между проводом и оболочкой, плотность заряда на поверхности провода и напряженность поля вдоль кратчайшей линии, проходящей через оси центрального провода и цилиндра. Построить картину поля.
Рис.6.39.
Таблица 6.2.
| № п.п. | R1 | R2 | d | L1 | L2 | U0 | U | e |
| мм | мм | мм | мм | мм | В | В | ||
| 0 | 20 | 40 | 10 | 80 | 80 | 10000 | 1000 | 2,5 |
| 1 | 30 | 60 | 20 | 100 | 1000 | 10000 | 5000 | 3 |
| 2 | 10 | 20 | 0 | 100 | 1000 | 500 | 500 | 3 |
| 3 | 15 | 40 | 10 | 80 | 100 | 5000 | 10000 | 2,5 |
| 4 | 20 | 50 | 20 | 80 | 1000 | 1000 | 10000 | 2 |
| 5 | 10 | 50 | 20 | 100 | 500 | 1000 | 5000 | 2 |
| 6 | 10 | 40 | 10 | 100 | 1000 | 1000 | 1000 | 3 |
| 7 | 20 | 50 | 15 | 100 | 500 | 1000 | 5000 | 3 |
| 8 | 5 | 40 | 15 | 80 | 150 | 1000 | 500 | 3,5 |
| 9 | 20 | 40 | 10 | 120 | 1000 | 5000 | 10000 | 3 |
Задание № 2. Два провода круглого сечения с потенциалами φ1 и φ2 разделены тонким проводящим листом, толщиной которого можно пренебречь. Потенциал листа φ=0. Радиусы проводов и их расстояние от проводящей поверхности приведены в таблице.