第17講 第七章恒定電場（2010年新版）

1、聯(lián)系聯(lián)系QQ1165557537第7章恒定電場大綱要求：1.掌握恒定電流、恒定電場、電流密度的概念2.掌握微分形式的歐姆定律、焦耳定律、恒定電場的基本方程和分界面上的銜接條件，能正確地分析和計(jì)算恒定電場問題3.掌握電導(dǎo)和接地電阻的概念，并能計(jì)算幾種典型接地電極系統(tǒng)的接地電阻7.1恒定電場的基本概念7.1.1電流與電流密度電荷在導(dǎo)電媒質(zhì)（導(dǎo)體）或不導(dǎo)電的空間中有規(guī)則的運(yùn)動(dòng)形成電流，二者分別稱作傳導(dǎo)電流和傳導(dǎo)電流和運(yùn)流電流運(yùn)流電流。（體電流

2、密度矢量）vJ????（面電流密度矢量）vK???（線電流密度矢量）vI??電流密度與電場強(qiáng)度的關(guān)系稱為導(dǎo)電媒質(zhì)的電導(dǎo)率。EJ???電流密度的量值量值等于觀察點(diǎn)處垂直于單位面積上所通過的電流，電流密度的方向規(guī)定為該點(diǎn)正電荷運(yùn)動(dòng)的方向。電流密度與相應(yīng)的電流之間具有以下關(guān)系：???SSdJI?????SndleKI）（7.1.2電源電源的特性可用它的局外場強(qiáng)或感應(yīng)電動(dòng)勢?，之間關(guān)系表示為eE?=dlEle??7.1.3歐姆定律和焦耳定律的微

3、分形式導(dǎo)電媒質(zhì)內(nèi)恒定電場靜電場??????????????EJJE?????00??????????????EDDE?????00由于導(dǎo)電媒質(zhì)內(nèi)恒定電場的基本方程與無電荷區(qū)域內(nèi)電介質(zhì)的靜電場的基本方程在形式上一樣，邊界條件也一致，故兩種情況可以比擬。即可以此一種情況的解導(dǎo)出另一種情況的解。比擬關(guān)系比擬關(guān)系：?????????qIDJEE????7.2電導(dǎo)和接地電阻7.2.1電導(dǎo)位于兩電極之間的導(dǎo)體的電導(dǎo)定義為UIG＝導(dǎo)體的電導(dǎo)或電阻決定

4、于導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能、導(dǎo)體的形狀和電極的位置等。計(jì)算電導(dǎo)還可以采用靜電比擬方法。對比均勻電介質(zhì)條件下電容的計(jì)算公式和均勻?qū)щ娒劫|(zhì)條件下的電導(dǎo)計(jì)算公式?????lSldESdEUqC?????＝＝?????lSldESdEUIG?????＝＝只要靜電場中的導(dǎo)體與電流場中的電極形狀、尺寸、位置等幾何狀況完全相同，電導(dǎo)與電容的關(guān)系為??＝CG三個(gè)以上電極時(shí)，電極之間也存在部分電導(dǎo)，包括自電導(dǎo)和互電導(dǎo)。會(huì)計(jì)算同軸電纜的絕緣電阻，常用電極間電阻和

5、接地電阻。7.2.2接地電阻接地電阻是指電流經(jīng)過接地體進(jìn)入大地并向周圍擴(kuò)散時(shí)所遇到的電阻。大地具有一定的電阻率，如果有電流流過時(shí)，則大地各處就具有不同的電位。電流經(jīng)接地體注入大地后，它以電流場的形式向四處擴(kuò)散，離接地點(diǎn)愈遠(yuǎn)，半球形的散流面積愈大，地中的電流密度就愈小，因此可認(rèn)為在較遠(yuǎn)處（15~20m以外），單位擴(kuò)散距離的電阻及地中電流密度已接近零，該處電位已為零電位。接地點(diǎn)處的電位Um與接地電流I的比值定義為該點(diǎn)的接地電阻R，R=UmI