Электрический поверхностный эффект в плоской шине

5.5. Электрический поверхностный эффект в плоской шине. Эффект близости

Рассмотрим явление поверхностного эффекта при прохождении переменного синусоидального тока частотой w вдоль пластины (шины) (рис. 5.7). Предположим, что обратная шина (обратный проводник) находится настолько далеко, что влиянием магнитного потока, вызванного током в ней, на распределение тока в исследуемой шине можно пренебречь.

В этом случае поле внутри пластины определяется по формулам:

Сопротивление единицы длины шины

Здесь – комплексные амплитуды напряженности электрического и магнитного поля на поверхности шины (z = 0).

Каждый электрик должен знать:  Что нужно учитывать при проектировании электроснабжения ЦОД

На рис. 5.8 приведены кривые Bm/Bme и Em/Eme в функции от z для следующих параметров: m = 1000m; g = 10 7 См/м; f = 500 Гц; d = 2 мм. Эти зависимости определяются формулами:

Как видно из рисунка, неравномерность распределения напряженности электрического поля (а значит, и плотности тока) довольно значительная. Так, напряженность поля в середине шины почти в десять раз меньше, чем на поверхности. В этом и заключается электрический поверхностный эффект.

Каждый электрик должен знать:  Теория автоматического управления

Если в непосредственной близости друг от друга расположено несколько проводников с переменными токами и каждый из них находится не только в собственном переменном магнитном поле, но и в магнитном поле других проводников, то распределение в каждом проводнике будет несколько отличаться от того, которое имело бы место, если бы этот проводник был уединен. Этот эффект носит наименование эффекта близости. Он приводит к дополнительному увеличению активного сопротивления проводников.

В случае двухпроводной линии передачи, в проводах которой токи протекают в противоположных направлениях, эффект близости приводит к тому, что плотность тока на сторонах проводников, обращенных друг к другу, оказывается большей, чем на противоположных сторонах.

Каждый электрик должен знать:  Энергетика, электрические системы - основные понятия

В качестве иллюстрации рассмотрим двухпроводную линию в виде двух параллельных близко расположенных плоских шин (рис. 5.9), по которым протекает в противоположных направлениях синусоидальный ток.

Поместим начало декартовой системы координат в средней плоскости левой шины и примем размеры d

Добавить комментарий