Доброго времени суток!
Такая ситуация:Имеется горизонтально расположенный кусок провода под высоким переменным напряжением (от 5 до 20 кВ, 50Гц), нагрузки нет, т.е. ток по нему не течет.
параллельно ему расположенна металлическая пластина, между пластиной и землей включен амперметр.
Необходимо расчитать ток который будет показывать прибор.
мои расчеты в аттаче, но они не сходяться с практическими результатами, подскажите где ошибка.
Я больше всего сомневаюсь в расчете заряда на проводнике, точнее в емкости проводника, но ничего другого придумать не смог

В одном только случае Вашу систему можно аналитически посчитать - когда пластина находится почти на поверхности земли - т.е. провод намного дальше от пластины, чем земля.
Тогда пользуясь методом изображений легко найти поле на поверхности земли. Будем считать поле от двух параллельных проводов на параллельной им и равноудаленной плоскости .
На самом деле нужно найти только нормальную компоненту напряженности на поверхности земли, которая посередине между действительным и мнимым проводом. После чего вспомнить, что скачок напряженности связан (т. Гаусса) с плотностью поверхностных зарядов. Их интеграл по поверхности пластины даст полный заряд. Что и требуется найти.

Если не трудно, можно поподробнее, или ссылку где это можно посмотреть
имеете ввиду 2 провода и пластина расположенная между ними?

Нет. Имеется в виду путь расчета методом изображений. Есть такая теорема... Можно посмотреть там - Тамм... (Основы теории электричества - книга такая). И в других местах тоже. Вам нужно посчитать нормальную компоненту поля на плоскости, лежащей между двумя проводами с равными плотностями заряда противоположного знака. Используйте принцип суперпозиции и теорему Гаусса для цилиндрической поверхности, если не хочется брать интегралы по длине проводов.
Таким образом мы находим поле у поверхности Земли. А так как внутри Земли (мы ее металлической считаем.....) поля нет, то легко найти распределение плотности индуцированного поверхностного заряда (тоже с помощью Гаусса). Если это проинтегрировать по поверхности Вашей пластины (будем считать, что она прямо на Земле лежит), получим полный заряд на ней...

Спасибо!
Попытаюсь разобраться

Замеченные ошибки:
1. Поле БЕСКОНЕЧНОЙ пластины в два раза меньше. Для конечной все равно получится скорее оценка в данных условиях.
2. Неправильно нарисован заряд в металлической пластине, это не диэлектрик. Если пластина соединена в цепь (она у Вас емкостная, то на ней будет заряд, равный по модулю заряду отрезка провода).
Задача в сущности заключается в определении емкости, далее все просто. Для этого необходимо определить поле в системе. Хотя бы вдоль одной линии, соединяющей провод и пластину, проще взять наиболее симметричную. Для оценки может хватить и всего выше сказанного с учетом поправки. Можно сделать и точный расчет, Компа сейчас хватает более чем. Найденное поле в любой точке будет пропорционально заряду. Далее, беря интеграл от Edl вдоль какой либо линии, получаем разность потенциалов, следовательно и связь ее с зарядом. Отсюда емкость.

Я правильно понял: имеется ввиду цепь емкость образованная проводом и пластиной->амперметр?
И предлагаете вести расчет как для обычной цепи переменного тока?
Проблемма в том, что данная система ведет себя как источник тока(пробовали последовательно с амперметром включать различные резисторы) что не укладывается в предложенный вариант.

Тогда вопрос. Откуда берется потенциал на проводе? Наличие тока предполагает замкнутую цепь, необходимо по крайней мере модельно представить происходящее.

Alex255 вы путаете 2 понятия ток и напряжение, я еще в первом сообщении написал что тока в проводе нет
Вообще говоря может вы и правы на счет емкости, сегодня прикинул что бы при 20 кВ ток был 2мкА сопротивление должно быть 10ГОм, а на фоне его те КОмы которые мы подключали капля в море

Сообщение отредактировал Space - Feb 28 2007, 17:49

Понятие "ток" и "напряжение" я не путаю со школы.
Если у Вас в проводе нет тока, какой ток Вы собираетесь мерять на Вашей схеме? Откуда ему там взяться? С моделью определитесь.

Alex255 прошу прощения, не так вас понял.
Имелось ввиду что нет дополнительной нагрузки на линии рядом с которой находиться пластина, ну кроме самой этой пластины.
Да ток в проводе, похоже, будет, тот же что и от пластины на землю.

Господа Alex255&Space!
Вот уже несколько дней вы обсуждаете почти школьную задачку. Видно, что вы пока еще слабо разбираетесь в электростатики, не говоря уж об электродинамике. Я вот писала рецепт, как надо эту задачку решать, но вы не поняли. Я (да и не только я) такие устно решаю. Но решение не скажу - опасаюсь, что оно будет использовано для определения напряжения на ЛЭП людьми, срезающими провода в своекорыстных целях...
Извините - никого не хочу обижать.

ну на счет школьного курса это наверное перебор, хотя действительно, электростатику я помню достаточно слабо
а вот на счет срезания проводов, это вы зря, цели совсем другие...

Госпожа Tanya! Во первых, задачка не школьная. Во вторых, я показал как можно проще всего найти емкость и соответственно емкостной ток. Тоже представтьте никуда не заглядывая. А В третьих Ваше понимание электро-чего то там хорошо отражается в теме о трансформаторах постоянного тока. Дальше уж некуда..

[quote name='Alex255' date='Mar 2 2007, 09:25' post='218260']
[quote name='Tanya' post='218106' date='Mar 1 2007, 21:41']
[quote name='Space' post='218103' date='Mar 1 2007, 21:29']
Alex255 прошу прощения, не так вас понял.
Имелось ввиду что нет дополнительной нагрузки на линии рядом с которой находиться пластина, ну кроме самой этой пластины.
Да ток в проводе, похоже, будет, тот же что и от пластины на землю.
[/quote]
Господа Alex255&Space!
Вот уже несколько дней вы обсуждаете почти школьную задачку. Видно, что вы пока еще слабо разбираетесь в электростатики, не говоря уж об электродинамике. Я вот писала рецепт, как надо эту задачку решать, но вы не поняли. Я (да и не только я) такие устно решаю. Но решение не скажу - опасаюсь, что оно будет использовано для определения напряжения на ЛЭП людьми, срезающими провода в своекорыстных целях...
Извините - никого не хочу обижать.
[/quote]
Госпожа Tanya! Во первых, задачка не школьная. Во вторых, я показал как можно проще всего найти емкость и соответственно емкостной ток. Тоже представтьте никуда не заглядывая. А В третьих Ваше понимание электро-чего то там хорошо отражается в теме о трансформаторах постоянного тока. Дальше уж некуда..

To Space: Так и будет ток определяться емкостью в системе провод пластина... Если пренебречь проводимостью воздуха конечно...