標籤: 暫無標籤

交變電流的頻率較低時,在電流附近,與之相距比該頻率的電磁波在真空中的波長少得多的區域內,可以忽略電磁場的推遲效應,這樣的區域中的電磁場即為似穩場或准穩場。

1 似穩電磁場 -似穩電磁場

 

2 似穩電磁場 -正文

 
  根據電磁場理論,變化的磁場要產生電場,變化的電場要產生磁場。前者是電磁感應的作用,後者是位移電流的作用,兩者相互作用便產生電磁波,以有限速度υ(光速)向周圍傳播, 從而也就產生推遲效應。推遲效應是指在與產生此電磁場的電流i(假定電流所在迴路的線度非常小)相距為r的地點,在時刻t由該電流產生的電磁場決定於(t-r/υ)時,即比時刻tr/υ的時刻的電流值。對於頻率為f的交流電流,當延遲時間r/υ比周期T=1/f小很多時,推遲引起的效應很小,可以忽略。
  忽略推遲效應也就是忽略了電磁波的傳播速度,這樣的電磁場就近似地由電流按畢奧-薩伐爾定律決定。忽略電磁波的傳播效應就相當於將位移電流產生磁場和變化的磁場產生電場這兩方面的效應的某一個方面忽略。在實際問題中,可以忽略哪一方面則視具體問題而定。
  在均勻介質中,當自由電荷的體密度為零時,似穩電磁場滿足擴散方程

似穩電磁場    (1)

式中γμ分別為介質的電導率和磁導率,而在絕緣介質中γ=0,似穩場滿足拉普拉斯方程

似穩電磁場  (2)

則與恆穩電磁場滿足同樣的方程。在一定的頻率下,

似穩電磁場

似穩電磁場

式(1)便成為亥姆霍茲方程

似穩電磁場     (3)

式中似穩電磁場
  導體中的電磁場一般可由方程(1) 或在正弦穩態下由方程(3)以及相應的邊界條件、初始條件求解。有代表性的情況是載交流電的粗導線中的電流沿截面的分佈不均勻;有交變磁通穿過的導體中的磁通沿截面的分佈不均勻,電流密度、磁通密度在愈靠近導體外表面處愈大,愈深入導體內部處愈小,這就是趨膚效應。
  似穩場概念在建立電工設備的電路變換模型時尤其有用。在工頻交流電(50Hz) 時,電磁波在真空中的波長為6000km。一般電工設備的尺寸與之相比是很小的。因此,在尺寸遠比其工作頻率下電磁波長為小的設備周圍的電磁場可以看作似穩場,因而可以用似穩場方法建立各種電工設備實物的集總參數電路模型,計算模型中各電路元件的參數。

 

3 似穩電磁場 -配圖

 

4 似穩電磁場 -相關連接

上一篇[企業定價]    下一篇 [基礎儲量]

相關評論

同義詞:暫無同義詞