工程电磁场课件

1、工程电磁场，电信教室的苑东伟，第三章静电磁场:恒电流的电场和磁场，31恒电场的基本方程和场的特性，1恒电场的基本方程没有扩散无旋转场，在恒电流场下，研究Jc和e，不再是d和e。 电流场中任何闭合的面内没有自由电荷增减的变化，即。 对于导电介质中的恒定电流场，从任意闭合面纯流出的电流必须为零，或者传导电流连续。 (在无源区域)、导电性介质中(电源区域外)的恒定电场具有无散射无旋转场。E=、2=0、作为拉普拉斯方程、辅助场量导入标量电位函数(r )，例如3-1 :制成扇形导电片，如图所示，将两端面电位差设为U0。 求出导电片内的电流场分布及其两端面间的电阻。 图扇形导电片的恒流场，解：采用柱坐标系

2、，将求出的电场量作为电位，其边的值的问题为：导电片内的电位：电流面密度分布：厚度t的导电片两端面的电阻为：2功率，在恒流场中，沿着电流方向的该原始电流管的电流密度j均匀(e、f不变) 由于电场力，在dt时间内dq电荷从原电流管的左端面移动到右端面时，电场力功为dW=Fdl=Edl dq=dU dq，图功率的导出、从外接电源供给的功率为：因此恒流场的功率密度： p类与静电场的讨论相同，D2n-D1n=、E1t=E2t，(1)两种不同导电介质边界面上的边界条件： J1n=J2n，en(J2J1)=0，E1t=E2t，(2)良导体与不良导体的界面上的边界条件：从良导体(例如铜)到不良导体(例如土壤)

3、 这表示当电流从良导体侧流向不良导体侧时，电流线总是垂直于不良导体20。 不考虑良导体内部的电压降(电场强度仅为E2n )，良导体表面可以看作大致对立面。 接地器：钢的电导率为5 106 s/m，土壤为10-2 s/m，1=89。 59，2=8，(3)导体和理想的介电质界面上的边界条件： (4)介电质界面上的边界条件(高压大容量设备：电缆、电容器):介质内存在漏电流(例如被破坏)。 E1t=E2t如图所示，仅在2种介质残奥计满足条件的情况下，=0，例3-2:1片平板电容器由2层非理想介质串联构成。 其介电常数和电导率分别为1、1和2、2，厚度分别为d1和d2，向外部施加恒定电压U0，忽略边缘效

4、应。 (1)2层非理想介质中的电场强度；(2)每单位体积的电场能量密度及电力损失密度；(3)2层介质的边界面的自由电荷面密度。 解：本例中有静电场特性(we，)和恒定电流场特性(p，)两种。 (1)可以忽略边缘效应，考虑电容器中的电流线与两个介电质的边界面垂直，通过边界条件、1静电近似将均匀导电介质中的恒定电场与无源区域中的均匀介电体内的静电电场进行比较，32恒定电场与静电电场的近似，2个场的边界面上的Jc线是对应的d 、静电比：根据以上相似原理，一个场的修正算法和实验结果可以传播到另一个场。电流场模拟的方法，例3-3 :内外导体半径分别为a和b的同轴电缆，在图示的导体之间外加电压U0。 我们

5、来计算一下因绝缘介质不完备而导致的电缆内的漏电流密度及其每单位长度的绝缘阻抗。 (1)解法1 :恒定电场分析法电场强度e和漏电流密度Jc都只是径向成分，设半径为同轴单位圆柱面，并且l长漏电流为I时，(2)解法2 :在静电比较法同轴电缆分析中，校正求出电场强度的接地电阻是恒定电场校正计算的重要工作。 某一时刻商用交流电力线路场分布的分析方法和结论都与静态场相同。 接地器：为了施工上的接地，将金属导体埋入地下，将系统中需要接地的部分与其导体相连，埋入地下的导体系统称为接地器。 像三相高压变压器中性点那样动作接地。 接地电阻：接地器本身的电阻、接地导线的电阻、接地器与大地之间的接触电阻以及两接地器之间的土壤电阻等，电流在大地上流动时遇到的电阻。 修正埋入大地的半球形接地体的