高壓平板電容器的數(shù)學(xué)模型
發(fā)布時(shí)間:2019-07-13 17:24:32來(lái)源:
高壓平板電容器的數(shù)學(xué)模型笪賢進(jìn),曾怡張斌西南交通大學(xué)峨眉校區(qū)電氣工程系,峨眉614202模型。論證了高壓平板電容器的極板加工不僅是銷(xiāo)單的工藝問(wèn)更是十嚴(yán)翁的理論問(wèn)。高壓電容器的使用場(chǎng)合是高電壓的場(chǎng)合而極板的凹凸處的電場(chǎng)強(qiáng)度是平滑處的場(chǎng)強(qiáng)的2倍,高壓場(chǎng)合下的這種翻倍的場(chǎng)強(qiáng)是非,嚴(yán)重的。它極易導(dǎo)致高壓羊板電容器的擊穿。
1無(wú)限大的兩對(duì)帶電平行板之間1.1電場(chǎng)數(shù)學(xué)方程的建立尤限人的兩對(duì)帶電平行板之間的靜電場(chǎng)近似為勻強(qiáng)電域電場(chǎng)強(qiáng)度心是豎直的,水平架設(shè)的輸電線處在這個(gè)靜電場(chǎng)中1.輸電線可以看作是甚長(zhǎng)圓柱。由于柱面上的靜電感應(yīng)電荷,圓柱鄰近的靜電場(chǎng)不再是勻強(qiáng)的,現(xiàn)在考慮柱外的靜電場(chǎng)。
取圓柱的軸為2軸。既然然圓柱甚長(zhǎng),電場(chǎng)強(qiáng)面上進(jìn)行研究。根據(jù)問(wèn)的對(duì)稱性,使用直角坐標(biāo)尤與7不太合適。本文將嘗試使用平面極坐標(biāo),與令,極軸指向與,相同1.
柱面在此平面。的剖,足晷柱的乍徑,考慮圓以外,的靜電場(chǎng),圓外沒(méi)有電荷,靜電勢(shì)滿足拉普拉斯方程按照拉抒拉斯方程靜電場(chǎng)中導(dǎo)體的各處電勢(shì)相同。而且,電勢(shì)只具有相對(duì)的意義,故不妨把圓柱導(dǎo)體的電勢(shì)取作零。
這以個(gè)次的邊界條件此外還個(gè)非齊次的邊界條件取軸平行于,在無(wú)限遠(yuǎn)處有,=汾,盡,=0,反=0,即咖記號(hào)不大數(shù)值廠項(xiàng)所得的結(jié)果。即1.2定解問(wèn)13的求解以分離變數(shù)形忒的試探解代入方程1.得1式左邊圮9的函數(shù)。與令無(wú)關(guān)右邊是;的數(shù)。
與,無(wú)關(guān)。兩邊不可能相等,除非兩邊實(shí)際上是同個(gè)常數(shù)把這常數(shù)記作,收稿日期2002這就分解為兩個(gè)常微分方程常微分方程4隱含著個(gè)附加條件。事實(shí)上,個(gè)確定地點(diǎn)的極角可以加減及的整倍數(shù)。而電勢(shì)廠在確定的地點(diǎn)應(yīng)具確定數(shù)值,所以,+27,項(xiàng)和1產(chǎn)項(xiàng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于項(xiàng),故不必考慮。因此,以式1代入式3的結(jié)果1既然主要部分是,項(xiàng)。可在式12+應(yīng)出觀;1的項(xiàng)否則,項(xiàng)就成了主要部分這是說(shuō)。
稱自然的周期條件。常微分方程4與條件6構(gòu)成本征值問(wèn)。不難求得本征值本征函數(shù)以本征值7代入常微分方程5,這。沾歐勒型常微分7秤,不難以出其解為分離變數(shù)形式的解是般解,幻應(yīng)是這些本征解的疊加,即就91項(xiàng)而論,從式12知故比較后得出的結(jié)論是以忽略,所以它代在圓柱的鄰近對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng)的修正,這自然是柱面的靜電感應(yīng)電荷的影響。此外,還有,咖,項(xiàng),系數(shù),任意,解不是唯的。從物仰。1說(shuō)。定解問(wèn)13沒(méi)有交待清楚導(dǎo)體拄原來(lái)所帶的電量從靜電學(xué)知道正是均勻帶電晷柱體周?chē)撵o電場(chǎng)的電勢(shì)41欠為確定式10中的系數(shù),把式10代邊界條件先代入齊次邊界條件2,得個(gè)傅立葉級(jí)數(shù)等于零,意味著所有傅立葉系數(shù)為零由此要注意。系數(shù),己并入和民,之中廠面,再討論非齊次邊界條件3.這里著重2分析與討論設(shè)晷柱體原來(lái)并不帶電,從而,結(jié)論13成為從23的點(diǎn)和5點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是±2,它是原來(lái)勻強(qiáng)電場(chǎng)的2倍,所以在這兩處特別容易擊穿。不管圓柱的半徑多么小,均有此結(jié)論。
在軸上的屯勢(shì)是可,它與導(dǎo)知圓柱的電勢(shì)相同。這說(shuō)的7軸其實(shí)是維空間中的平面3.平面的電勢(shì)與導(dǎo)體圓柱的電勢(shì)相同,所以讓導(dǎo)體圓柱兩側(cè)沿只平面伸出兩翼,靜電場(chǎng)并不改變,電勢(shì)分布仍然由式今別索諾夫以人。電力理論基礎(chǔ)下以。北京高等教育出版社,1981.12.
5JCHENWixian陳居賢。電力系統(tǒng)內(nèi)部過(guò)電壓M.北京中國(guó)工業(yè)出版社,1965.
7冊(cè)183史班。自控式過(guò)電壓限制器的實(shí)驗(yàn)研究1.杭州浙江省電力實(shí)驗(yàn)研究所報(bào)告,1994.1壓保護(hù)方式的分析1.,咖怎,燦,電力電容器,1997,426.