Методы расчета электростатических полей

  • 09 апр. 2012 г.
  • 4096 Слова
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
“Национальный исследовательский Томский политехнический университет”

Энергетический институт
Направление «Электроэнергетика и электротехника»
Кафедра «Электрические сети и электротехника»

МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ ПОЛЕЙРеферат по учебно-исследовательской работе

Выполнил студент гр.9А92 _______ _______ Кузнецова А.С.
Подпись Дата И.О.Фамилия

Руководитель: доцент кафедры ЭСиС _______ ________ Носов Г.В.
Подпись Дата И.О.Фамилия

Томск – 2012Содержание:

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………3
1. ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ…………..5
2. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ………………….10
2.1. Краткая характеристика численных методов расчета электростатических полей………………………………………………………………………………...10
2.2. Метод конечных разностей……………………………………………………10
2.3. Прямые конечно-разностные методы………………………………………...10
2.4.Понятие о методе конечных элементов………………………………………12
2.5. Итерационные конечно-разностные методы………………………………...13 ИНТЕГРАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ……………………………………………………………………………...15
3.1. Общая характеристика интегральных методов …………………………..15
3.2. Метод эквивалентных зарядов………………………………………………..16
3.2.1. Расчет электростатического поля проводников…………………………...17
3.2.2. Расчетэлектростатического поля при наличии границы раздела между двумя диэлектриками………………………………………………………………18
3.3. Метод интегральных уравнений……………………………………………...20
3.3.1. Свойства простого слоя заряда……………………………………………..20
3.3.2. Расчет электростатического поля проводников методом интегральных уравнений………………………………………………………………………….21
Заключение………………………………………………………………………….23
Список использованныхисточников……………………………………………...24

ВВЕДЕНИЕ.

В настоящее время электроэнергетика и другие отрасли промышленности России испытывают потребность в специалистах, обладающих знаниями и практическими навыками, необходимыми для разработки и эксплуатации высокотехнологичного и экономичного оборудования. Одной из областей знания, необходимых для такой работы в энергетике, электротехнике и электротехнологии, является анализ ирасчет электростатических полей.
Расчет электростатических полей — один из разделов физико- математических дисциплин, имеющих большое значение для множества разделов техники и электрофизики высоких напряжений
Расчет и анализ электрических полей в инженерной практике предусматривает три этапа.
Первым из них является выбор численного метода и составление расчётной модели изучаемого объекта, описывающейего основные физические и технические характеристики и учитывающей особенности применяемого метода расчёта. При этом следует определить, какие элементы конструкции следует учесть в расчётной модели, а какими для упрощения расчёта можно пренебречь или упростить их форму, поскольку они оказывают малое влияние на поле в интересующей инженера области (например, ввиду удалённости от последней илималости влияния на решение задачи). Необходимо также определить приемлемость тех или иных принимаемых допущений, к которым, например, относится предположение об идеальной проводимости грунта или каких-либо других объектов, обладающих высокой относительной диэлектрической проницаемостью. В случае применения методов конечных разностей или конечных элементов для расчёта поля в неограниченной области следуетискусственно ограничить её, введя фиктивные границы и задав на них граничные условия. К этому этапу относится также определение части расчётной области, подлежащей детальному изучению, и исследуемых в ней характеристик поля (следует ли рассчитывать напряженность или потенциал, необходимо ли построение силовых линий или эквипотенциалей поля в заданной...
tracking img