Уединенного проводника

Упрощенная схема передачи энергии на постоянном токе приведена на 11.31. Выпрямительная и инвертирующая установки на передающем и приемном концах ЛЭППТ выполняются на мостовой схеме. Для увеличения передаваемой мощности два моста соединяются последовательно, средняя точка моста заземляется. В этом случае напряжение между проводами равно удвоенному напряжению между линией и землей. Поскольку рабочее напряжение очень велико, то применяют последовательное включение вентилей в каждом плече. Если рабочие токи большие, то используют параллельное соединение вентилей.

Если линия не имеет потерь (Ко = 0, у = 0), то от- * раженная волна, накладываясь на падающую, может образовать стоячую волну напряжения и тока. При этом в конце линии должно ,быть короткое замыкание, холостой ход или чисто реактивная нагрузка. При коротком замыкании на конце линии получается узел напряжения, а ток: равен удвоенному току падающей волны. При холостом ходе, наоборот, ток в конце линии равен нулю (узел тока), а напряжение равно удвоенному напряжению падающей волны. Таким образом, в точке линии, где имеется узел напряжения, получается пучность тока, а где пучность напряжения, там — узел тока. Расстояние между соседними узлами равно половине длины волны А//2.

в конце линии f/2 на основании уравнения (15-19) равно удвоенному напряжению падающей волны:

напряжения не изменит знака, а волна тока изменит знак. При движении к генератору отраженная волна напряжения, налагаясь на падаюцую волну, повышает напряжение в линии до удвоенного напряжения генератора, а отраженная волна тока уменьшает ток в линии до нуля. В тот момент, когда эти волны дойдут до генератора, ток по всей длине линии будет равен нулю и вся линия будет заряжена до напряжения, равного удвоенному напряжению генератора.

Если линия не имеет потерь (Ro "•= 0, у == 0), то отраженная волна, накладываясь на падающую, может образовать стоячую волну напряжения и тока. При этом в конце линии должно быть короткое замыкание, холостой ход или чисто реактивная нагрузка. При коротком замыкании на конце линии получается узел напряжения, а ток равен удвоенному току падающей волны. При холостом ходе, наоборот, ток в конце линии равен нулю (узел тока), а напряжение равно удвоенному напряжению падающей волны. Таким образом, в точке линии, где имеется узел напряжения, получается пучность тока, а где пучность напряжения, там — узел тока, Расстояние между соседними узлами равно половине длины волны К/2.

Согласно 12.4, а напряжение на нагрузке равно удвоенному напряжению падающей волны. Действительно, при ZH->-oo

Схема замещения. Как известно из курса теоретических основ электротехники, для расчета напряжения на произвольном сопротивлении z (р), включенном в конце линии без потерь ( 13-6, а), справедлива схема замещения 13-6, б, в которой э. д. с. источника равна удвоенному напряжению падающей волны, внутреннее сопротивление источника цавно волновому сопротивлению линии гик зажимам источника подключено сопротивление г (р). Если

Таким образом, при п = 1 (тупиковая подстанция) напряжение на шинах равно удвоенному напряжению падающей волны. При

При выборе транзисторов для работы в преобразователях следует учитывать, что максимальное напряжение на коллекторе закрытого транзистора равно удвоенному напряжению источника

Согласно 12.4, а напряжение на нагрузке равно удвоенному напряжению падающей волны. Действительно, при ZH->-oo

Линия, разомкнутая на конце ( 75, а), полностью отражает падающую волну. Причем ток на разомкнутом конце всегда равен нулю, а напряжение — удвоенному напряжению падающей волны. Полное отражение энергии от конца линии создает в ней режим стоячей волны, при котором в определенном порядке чередуются пучности и узлы тока и напряжения.

Рассмотрим случай, когда включаемая линия разомкнута на приемном конце, и предположим, что до момента включения напряжение и ток по всей длине линии равны нулю. После включения от генератора вдоль линии начнут распространяться волны напряжения и тока, и когда они дойдут до конца линии, напряжение вдоль линии будет равно напряжению генератора, а ток — напряжению генератора, деленному на волновое сопротивление линии. Дойдя до разомкнутого конца линии, эти волны отразятся, причем волна напряжения не изменит знака, а волна тока изменит знак. При движении к генератору отраженная волна напряжения, налагаясь на падающую волну, повышает напряжение в линии до удвоенного напряжения генератора, а отраженная волна тока уменьшает ток в линии до нуля. В тот момент, когда эти волны дойдут до генератора, ток по всей длине линии будет равен нулю и вся линия будет заряжена до напряжения, равного удвоенному напряжению генератора.

Коэффициент поверхностного эффекта равен отношению активного сопротивления уединенного проводника к его омическому сопротивлению:

Коэффициент эффекта близости равен отношению активного сопротивления проводника при наличии вблизи других проводников с током к активному сопротивлению уединенного проводника:

Явление поверхностного эффекта, которое следует рассматривать как процесс проникновения электромагнитного поля в проводник из окружающего его пространства, довольно трудно поддается аналитическому описанию. Для простейшего случая прямолинейного уединенного проводника круглого поперечного сечения в курсе ТОЭ выводится формула, выражающая зависимость комплексной амплитуды плотности тока /т от расстояния г от оси провода и от величины комплексной амплитуды плотности тока /Т) на оси провода:

Из 1.7 и 1.8 видно, что плотность тока достигает максимума на углах сечений, причем проводники с квадратным профилем сечения используются хуже, чем проводники с прямоугольным профилем сечения. Уменьшение «эффективно работающего сечения» увеличивает активное сопротивление проводника, что и учитывается коэффициентом поверхностного эффекта ?п.э для уединенного проводника с перемен-

Индуктивность на единицу длины, мкГ/м, заземлителя радиуса г принимается равной индуктивности уединенного проводника:

Коэффициент поверхностного эффекта равен отношению активного сопротивления уединенного проводника к его омическому сопротивлению:

Коэффициент эффекта близости равен отношению активного сопротивления проводника при наличии вблизи него других проводников с током к активному сопротивлению уединенного проводника:

В международной системе единиц СИ за единицу емкости принята фарада. Одна фарада (I ф) — это емкость уединенного проводника, у которого при потенциале 1 в заряд равен 1 к.

Емкость системы в этом случае, как и в случае уединенного проводника, зависит от формы, размеров, поверхности тел, их взаимного расположения, а также от диэлектрического коэффициента среды (е). При постоянном значении всех величин, от которых зависит потенциал тел, величина С также постоянна. В общем случае, когда все эти величины под влиянием каких-либо причин изменяются, емкость не остается постоянной. В частности, она зависит от значения е, которое может меняться от температуры, давления, напряженности поля и т. д.

По графикам для напряжения на индуктирующем проводе с цилиндрической деталью 0 33,5 мм, закаливаемой на глубину 3 мм, при частоте 8 кГц и зазоре 3 мм получаем напряжение на виток ~8 В. Эта величина равна также падению напряжения на двух полувитках проводов отъемной части индуктора 2 (см. 29). К ней нужно добавить падение напряжения при токе одновиткового индуктора на соединительных шинах 4, сопротивление которых подсчитывается как для уединенного проводника. По расчету падение напряжения равно 0,75 В (т.е. менее 10% от виткового) и полное напряжение, подводимое от вторичного витка трансформирующей части 3, равно 8,75 В Полагая падение напряжения на трансформирующей части при полном токе равным ~20% от передаваемого, получим 10,5 В. В соответствии с этим значением, задавшись величиной индукции, можно определить сечение магнптопровода.

В качестве примера на 21.10, а изображена картина электрического поля, образованного уединенным линейным зарядом +т, а на 21.10, б — картина магнитного поля уединенного проводника с током (для области вне проводника).