Первая лаб работа. лаб1тп. Электростптическое поле коаксиального кабеля
 Скачать 77.51 Kb.
|
|
Факультет «Компьютерных технологий и Кибербезопасности» Кафедра «Радиотехника, электротехника и телекоммуникации» ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1 ПО ДИСЦИПЛИНЕ: ТЕОРИЯ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН НА ТЕМУ: ЭЛЕКТРОСТПТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ КОАКСИАЛЬНОГО КАБЕЛЯ Группа: CCT-2104 Студент: Калимоллаев Бекжан Проверила: асс. профессор Луганская С.П Г. Алматы 2023 год ТЕОРИЯ Одножильный кабель на рабочее напряжение U0 имеет радиус жилы r1 и внутренний радиус оболочки r2 (рис.1). Коаксиальный кабель – это кабель, в котором есть центральный проводник и экран, которые расположены соосно и разделены между собой пустотой, которая может быть заполнена изоляционным материалом. Данный тип кабелей применяется для передачи радиочастотных сигналов. От обычного провода (который используют для передачи постоянного тока) отличается более однородным сечением и использованием дорогих (и более высокого качества) материалов как для самого проводника, так и для изоляции. Устройство коаксиального кабеля: Типовой коаксиальный кабель состоит из четырех компонентов: 1 – проводник, который может быть как одиночным и прямолинейным проводом, так и многожильным. Это также может быть трубка из различных сплавов: медные, алюминиевые, стальные, посеребренные и другие варианты. Соответственно, проводники разного типа обладают различными характеристиками и применяются для разных целей. 2 – изоляция, которая может быть как полувоздушной, так и сплошной. Для изоляции могут использоваться различные материалы, во многом это зависит от свойств проводника и условий эксплуатации. Основная цель – обеспечение соосности двух проводников, диэлектрические свойства. 3 – внешний проводник (который также могут называть «экран»). Может быть в различном виде: фольга, оплетка, пленка, которая покрыта алюминием, ленты из алюминиевых или медных сплавов и другие варианты. 4 – внешняя изоляция (оболочка). Обеспечивает защиту от внешних воздействий, вплоть до ультрафиолетового излучения.  В идеале оба проводника должны иметь общую ось. В этом случае максимальное значение напряженности электрического поля будет на поверхности жилы. Значение максимальной напряженности определяется соотношением:  Допустимая напряжённость поля в диэлектриках определяется исходя из принятого запаса электрической прочности (n):  Здесь Eпроб - пробивное значение напряженности электрического поля для диэлектрика. Максимальной напряженности электростатического поля Emax0 и рабочего напряжения кабеля U0:  ПРАКТИКА Вариант №6 n = 3
Измерения и вычисления:  9/3 = 3 кВ/мм Контрольные вопросы: Когда для расчета электростатического поля используется уравнение Лапласа? Электростатическое поле в однородной среде с постоянной диэлектрической проницаемостью полностью характеризуется уравнением Пуассона или (если в рассматриваемой области отсутствуют объемные связанные заряды) уравнением Лапласа. 2. Чем обусловлен выбор той или иной системы координат при решении конкретной задачи? Одна и та же задача получает различное аналитическое представление в зависимости от того или иного выбора системы координат. 3. Почему силовые линии и эквипотенциален пересекаются под прямым углом? В противном случае в точке пересечения напряженность была бы направлена сразу в разные стороны, что значит работа электростатических сил равна нулю. 4. Какова связь между векторами электрического смещения D, поляризованной P и напряженности электрического поля E? Вектор электрического смещения D задается как произведение диэлектрической проницаемости и напряженности электрического поля E. D = ε*E. Это соотношение можно вывести с помощью уравнения, которое определяет связь между вектором электрического смещения D, поляризацией P и напряженностью электрического поля E. 5. Что такое потенциал точки электрического поля? Векторная или скалярная величина? Потенциал точки электростатического поля – это скалярная величина, отношение потенциальной энергии заряда, помещённого в данную точку, к этому заряду. 6. Каково соотношение между потенциалом и напряженностью электростатического поля?  7. Написать выражение для потока вектора напряженности электрического поля сквозь любую поверхность. Какая это величина, скалярная или векторная? Поток вектора напряжённости электрического поля через любую произвольно выбранную замкнутую поверхность пропорционален заключённому внутри этой поверхности электрическому заряду. Поток вектора есть скаляр, который в зависимости от величины угла α может быть, как положительным, так и отрицательным. 8. Чему равен интеграл  в электростатическом поле?В электростатическом поле линейный интеграл напряженности поля по любому замкнутому контуру равен нулю: или в дифференциальной форме. где l – контур интегрирования. 9. Каковы условия для создания электрического поля? Главным условием возникновения электрического поля является то, что тело должно иметь какой-то заряд. Только тогда вокруг него возникнет поле, которое будет действовать на другие заряженные тела. |