Лабораторная работа - Исследование электростатического поля коаксиальной пары
Подождите немного. Документ загружается.
Федеральное агентство по образованию
Уфимский государственный авиационный технический университет
Кафедра ТС
Лабораторная работа №1.
Исследование электростатического поля коаксиальной пары
Выполнила: студентка
группы СПР-310
Денисова Ю.А.
Проверил:
Зуев О. О.
Уфа 2005
Исследование электростатического поля коаксиальной
пары
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: получение навыков расчета электростатического поля
коаксиальной пары со смещенной центральной жилой, исследование поля при изменении
параметров коаксиальной пары с использованием ЭВМ.
ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
Вариант – 2. Исходные данные:
2R
2
= 2,6 мм
2R
1
= 9,5 мм
d = 1,9 мм
U = 250 В
= 3
8,3
61,369,156,22
2
22
2
2
1
1
d
dRR
S
= 6,4421 [мм]
dSS
12
= 4,5921 [мм]
3943,4
2
2
2
2
RSa
[мм]
1,1
10*73,166
13,6
65,2
*
1,1
68,7
ln
3*10*85,8*14,3*2
*ln
2
1212
11
11
22
22
0
0
RSa
RSa
RSa
RSa
U
C
=
= 151,5727 * 10
-9
[Ф/м]
UC *
0
=37,89*10
-9
[Ф*В]
75,449,639,4
75,449,639,4
ln*
3*10*85,8*28,6
10*89,37
ln*
2
12
9
11
11
0
1
RSa
RSa
A
=
190
1
22
11
22
11
0
)(
)(
ln*
4
),( A
yRSax
yxRSa
yx
=
190
56,3)49,639,4(
56,3)49,639,4(
ln*
3*10*85,8*14,3*4
10*89,37
22
22
12
9
6,5813,2221678,3ln*5,243
[В]
gradE
yx
EyEx
00
U
Ý
5.0
= 175 [В]
2
11
11
22
11
11
0
)()(
*
2
yxRSa
xRSa
yxRSa
xRSa
E
x
2
Исследование электростатического поля коаксиальной
пары
05237.00412.0003,487
8134,151
951,7
912,480
807,19
003,487
= 5,446 [В/мм]
22
11
22
11
0
)()(
2
yxRSa
y
yxRSa
y
E
y
062,001957,0003,478
8134,151
4125,9
912,480
4125,9
003,478
= 20,282 [В/мм]
22
),(
yx
EEyxE
= 21 [В/мм]
0
1
4
*)(exp Ak
Ý
= 5,109
484,7)(
1
1
*
110
RS
k
k
ax
[мм]
1
2
*
0
k
k
aR
= 6,522 [мм]
Сравним вычисленные значения и Е в заданной точке со значениями, полученными на
ЭВМ.
Подсчёты вручную
E, В/мм 21
, В 58,6
Подсчёты на ЭВМ
E, В/мм 21,45
, В 58,79
График зависимости
)(d
в заданной точке (12,55; 9,4125)
3
Исследование электростатического поля коаксиальной
пары
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7
d,мм
Ф,В
График зависимости
)(dE
в заданной точке (12,55; 9,4125)
0
5
10
15
20
25
30
35
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7
d,мм
E, В/ м
График зависимости
)(dE
в точке 1 (1.8; 0)
4
Исследование электростатического поля коаксиальной
пары
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7
d,мм
E,В/м
График распределения потенциала
)(x
по оси симметрии
График распределения напряженности электрического поля
)(xE
по оси симметрии
5
Исследование электростатического поля коаксиальной
пары
Эквипотенциальная линия U=U0,5U, совмещенная с чертежом коаксиальной пары
6
Исследование электростатического поля коаксиальной
пары
ВЫВОД: В ходе лабораторной работы мы практически изучили параметры
электростатического поля коаксиальной пары со смещённой внутренней жилой,
научились его рассчитывать. С помощью программы на ЭВМ проверили полученные
расчеты. Так же мы пронаблюдали за тем как изменяются характеристики
электростатического поля при изменении параметров коаксиальной пары, а именно
установили зависимость модуля напряжённости электростатического поля и потенциала в
заданной точке от величины смещения внутренней жилы: в обоих случаях зависимость
обратная параболическая. Так же установили зависимость модуля напряжённости
электростатического поля в точке 1 (см. рис. 3) от величины смещения внутренней жилы –
здесь уже зависимость прямая параболическая. Далее с помощью программы ЭВМ
построили графики распределения напряженности электрического поля Е(x) и потенциала
(x) по оси симметрии, эквипотенциальную линию U=U0,5U, совмещенную с чертежом
коаксиальной пары.
7