Определить индуктивность единицы длины кабеля

Таблица 10 – Расчетные данные

Окончание таблицы 10

Рисунок 10 – Коаксиальный кабель в разрезе

Задание № 11

Содержание работы

По длинной уединенной стальной трубе с магнитной проницаемостью в направлении читателя течет постоянный ток I. Внутренний радиус трубы R1, внешний радиус R2. Магнитная проницаемость среды как внутри трубы, так и вне ее равна единице.

1. Найти магнитный поток, замыкающийся внутри трубы на единицу ее длины.

2. Найти вектор магнитной индукции во всех трех областях пространства.

3. Построить на одном графике зависимости модуля напряженности магнитного поля от расстояния r от оси трубы.

4. Определить энергию магнитного поля внутри трубы на единицу ее длины.

Таблица 11 – Расчетные данные

Варианты
I, А
R1, см	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	0,4	0,8	0,5
R2, см	1,8	1,0	1,3	1,5	1,1	1,7	0,9	1,8

Окончание таблицы 11

Варианты
I, А
R1, см	0,4	0,6	0,7	0,5	0,5	0,7	0,5	0,8
R2, см	1,8	1,0	1,3	1,5	1,1	1,7	0,9	1,8

Рисунок 11 – Сечение трубы и ее геометрические размеры

Задание № 12

Содержание работы

В коаксиальном кабеле с твердой изоляцией вследствие перегрева образовался между жилой и изоляцией воздушный зазор радиусом R2, в котором происходит ионизация. Объемная плотность свободных ионизированных зарядов ρ. Кабель находится в земле. Радиус жилы кабеля R1, внутренний радиус оболочки R3, внешний радиус оболочки R4. Диэлектрическая проницаемость твердой изоляции E.

1. Определить законы и построить графики изменения потенциала и напряженности электрического поля в пространстве между жилой и оболочкой кабеля в зависимости от расстояния от оси непосредственно после отклонения кабеля и заземления его жилы.

2. Определить поверхностную плотность индуцированных связанных зарядов на внутренней поверхности твердой изоляции /R = R2/.

3. Определить емкость кабеля на единицу длины после полной деионизации воздушного зазора.

Таблица 12 – Расчетные данные

Варианты
ρ, Кл/
E, В/м	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0	4,5	0,8	0,5
R1, см	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	0,6	0,7
R2, см	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7
R3, см	2,0	2,1	2,2	2,3	2,4	2,5	2,6	2,7
R4, см	2,5	2,6	2,7	2,8	2,9	3,0	3,1	3,2

Рисунок 12 – Коаксиальный кабель в разрезе

Задание № 13

Содержание работы

Параллельно безграничной плоскости раздела двух ферромагнитных сред с магнитными проницаемостями и и параллельно друг другу расположены два длинных тонких изолированных провода, образующих двухпроводную линию. По линии протекает постоянных ток I = 10 А в направлении, указанном на рисунке 13. Вблизи линии находится виток, выполненный также из тонкого изолированного провода и имеющий вид прямоугольной рамки. Две стороны этого прямоугольного витка параллельны проводам линии. Размер витка в направлении, перпендикулярном плоскости рисунка, равен 100 мм.

1. Определить взаимную индуктивность между двухпроводной линией и витком.

2. Определить напряженность магнитного поля на оси каждого провода линии.

3. Определить магнитное напряжение точки A относительно точки B.

Примечание – Направление движения от точки A к точке B при подсчете магнитного напряжения от каждого из проводов с током следует брать одинаковым /по часовой стрелке либо против нее/ во всех случаях.

Таблица 13 – Расчетные данные

Варианты
a, мм
b, мм

Рисунок 13 – Расчетная схема

Задание № 14

Содержание работы

Параллельно безграничной плоскости раздела двух ферромагнитных сред с магнитными проницаемостями и и параллельно друг другу расположены два длинных тонких изолированных провода, образующих двухпроводную линию. По линии протекает постоянных ток I = 10 А в направлении, указанном на рисунке 14. Вблизи линии находится виток, выполненный также из тонкого изолированного провода и имеющий вид прямоугольной рамки. Две стороны этого прямоугольного витка параллельны проводам линии. Размер витка в направлении, перпендикулярном плоскости рисунка, равен 100 мм.

1. Определить взаимную индуктивность между двухпроводной линией и витком.

2. Определить напряженность магнитного поля на оси каждого провода линии.

3. Определить магнитное напряжение точки A относительно точки B.

Примечание – Направление движения от точки A к точке B при подсчете магнитного напряжения от каждого из проводов с током следует брать одинаковым /по часовой стрелке либо против нее/ во всех случаях.

Таблица 14 – Расчетные данные

Варианты
a, мм
b, мм

Рисунок 14 – Расчетная схема

Список литературы

1. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: Электрические цепи: учебник. – 11-е изд., перераб. и доп. – М.: Гардарики, 2006. – 706 с.: ил.

2. Теоретические основы электротехники: В 3-ч т.: учебник для вузов. – 4-е изд./ К.С. Демирчан – СПб.: Питер, 2006.

3. Основы теории цепей / Г.В. Зевеке[и др.] /. – М.: Энергоатомиздат, 1989.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

Часть II Теория электрических цепей

Методические указания

Составители: Репьев Юрий Георгиевич

Попов Сергей Анатольевич

Ладенко Николай Васильевич

Редактор Н.А. Колычева

Компьютерная верстка С.А. Попов

________________________________________________________________

Подписано в печать Формат 60×84/16

Бумага офсетная Офсетная печать

Печ. л. Изд. № 113

Усл. печ. л. Тираж 20 экз.

Уч.-изд. л. Заказ №

Цена руб

________________________________________________________________

Кубанский государственный технологический университет

350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2, кор. А

Типография КубГТУ: 350058, г. Краснодар,

ул. Старокубанская, 88/4