Курсовой по электродинамике

В курсовой работе рассматривается задача определения нормированной напряженности магнитного поля по сечению шины, нормированной плотности тока по сечению шины, активного и реактивного сопротивления шины на единицу ее длины. В современном мире плоские металлические шины широко используются в электронике и электротехнике, и потому эта задача является актуальной.
При решении задачи необходимо учитывать поверхностный эффект и эффект близости. Эффект близости заключается в том, что две плоские шины расположены на близком расстоянии друг от друга, и поле одной шины влияет на поле другой.
Поверхностный эффект – это явление неравномерного распределения поля по сечению проводящего тела, вызванное затуханием электромагнитной волны при ее распространении в проводящую среду. Вдоль плоской шины направлен переменный ток, поэтому поверхностный эффект – электрический. В случае электрического поверхностного эффекта наблюдается затухание вектора напряженности электрического поля в направлении от поверхности к центру проводника.
Определим вид поверхностного эффекта по степени его выраженности. Величина параметра глубины проникновения меньше половины толщины плоской шины, деленной на три (a/3) при всех значениях частот из табл. 1. Поэтому для всех значений частот поверхностный эффект резко выражен.
При нахождении распределения нормированной амплитуды напряженности магнитного поля и нормированной амплитуды плотности тока необходимо руководствоваться следующими предположениями:
– шины плоские, следовательно, и зависят только от координаты z;
– на расстоянии 2a+b от поверхности шины магнитное поле однородно и совпадает с магнитным полем на поверхности.
При расчете активного сопротивления необходимо руководствоваться следующими соображениями:
– считать, что эффективное, то есть то, через которое проходит весь ток, поперечное сечение проводника равно произведению периметра поперечного сечения проводника на величину глубины проникновения;
– через это эффективное поперечное...

В курсовой работе исследовано и рассчитано электромагнитное поле для двух плоских шин, находящихся на небольшом расстоянии друг от друга. Исследован поверхностный эффект и эффект близости шин.
Определены наиболее рациональным способом распределения нормированной амплитуды напряженности магнитного поля и нормированной амплитуды плотности тока по сечению шины, а также активное и реактивное сопротивления шины на единицу ее длины для заданных частот.
Нормированная амплитуда напряженности магнитного поля возрастает при удалении от поверхности шины. Это можно объяснить явлением близости. C ростом частоты наблюдается эффект выпрямления графика зависимости нормированной амплитуды напряженности магнитного поля от координаты z.
Нормированная амплитуда плотности тока по сечению шины представляет собой константу для всех рассмотренных значений частоты. Это можно объяснить резко выраженным поверхностным эффектом.
Активное и реактивное сопротивления шины возрастают с ростом частоты.