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3.2 接地电阻 深埋球形接地器 接地电阻 安全接地：为了保证人员及设备的安全而与大地相连 工作接地：为了消除设备的导电部分对地电压的升高而与大地相连 接地体电阻 接地体与大地的接触电阻 电流在土壤中流散的土壤电阻 （接地电阻以此电阻为主） 接地电阻越大越好吗？ 接地体：将金属导体埋入地内，需接地的部分与该导体相连 问题1. 深埋球形接地器： 解：深埋接地器可不考虑地面影响,其电流场可与无限大区域 的孤立圆球的电流场相似。 接地电阻的计算 图2.5.3深埋球形接地器 解法一 直接用电流场的计算方法 解法二 静电比拟法 实际电导 接地器接地电阻 问题2.浅埋半球形接地器 解：可考虑用静电比拟法进行求觖： 图2.5.6 浅埋半球形接地器 为保护人畜安全起见 （危险电压取40V) 在电力系统的接地体附近，要注意危险区。 相应 为危险区半径 3.3 跨步电压 半球形接地器的危险区 以浅埋半球接地器为例 如何计算危险区域？ 屏蔽室接地电阻（深度20米） 高压大厅网状接地电阻（深度1米） 地阻测试仪 本章小结—电流密度、欧姆定律、焦耳定律 电流密度 vs 电荷密度 体 面 线 欧姆定律的微分形式 导电煤质中 焦耳定律的微分形式 恒定电场vs静电场 传导电流vs运流电流 本章小结—基本方程与边界条件 恒定电场（电源外）的基本方程 边界条件与基本方程 拉普拉斯方程 恒定电场与静电场的比拟 接地电阻 作 业 1.课本第109页：3-6题 2.课本第109页：3-8题 例 3-6 设同轴线的内导体半径为a, 外导体的内半径为b，内、 外导体间填充电导率为σ的导电媒质，如下图所示，求同轴线单位长度的漏电电导。 解法一：媒质内的漏电电流沿径向从内导体流向外导体， 设流过半径为r的任一同心球面的漏电电流为I，则媒质内任一点的电流密度和电场为 内、外导体间的电压为 漏电电导为 解法二：也可以通过计算媒质内的焦耳损耗功率，并由P=I2R求出漏电电阻R： 例3-7 已知一平板电容器由两层非理想介质串联构成，如图示。其介电常数分别为 ?1 和 ?2 ，电导率分别为 ?1 和 ?2 ，厚度分别为 d1 和 d2 。当外加恒定电压为 V 时，试求两层介质中的电场强度，单位体积中的电场储能及功率损耗。 ? 1? 1 ? 2? 2 d1 d2 U 解 由于电容器外不存在电流，可以认为电容器中的电流线与边界垂直，求得 又 由此求出两种介质中的电场强度分别为 两种介质中电场储能密度分别为 两种介质中单位体积的功率损耗分别为 两种特殊情况值得注意： 当 时， 当 时， d1 d2 ? 1= 0 E 2= 0 U E 1= 0 ? 2= 0 U 例3-8 设一段环形导电媒质，其形状及尺寸如图示。计算两个端面之间的电阻。 U y x t a b ? r 0 (r,?) 0 解 选用圆柱坐标系求解方便。设两个端面之间的电位差为U，且令 当角度 时，电位 。 当角度 时，电位 。 那么，由于导电媒质中的电位 ? 仅与角度? 有关，因此电位满足的方程式为 此式的通解为 利用给定的边界条件，求得 导电媒质中的电流密度 J 为 那么由 的端面流进该导电媒质的电流 I 为 因此该导电块的两个端面之间的电阻 R 为 第三章 恒定电场 什么是恒定电场？ 静电场：静止电荷产生的电场—静态平衡 恒定电流： 电荷的流动不随时间改变—动态平衡 恒定电场： 维持恒定电流的电场为恒定电场 传导电流—导电煤质中 传导电流是指大量排列在一起的电荷在受到外电场力的作用之下，朝着一个固定的方向移动，因而实现电能的传导的。 每一个电荷位移十分微小的，仅仅在平衡位置附近运动。但由于电荷排列的紧密，受力电荷通过与相邻电荷的碰撞，将能量传导给下一个电荷，瞬时传到很远的地方。 运流电流—真空或空气中 运流电流是真空或自由空间的电荷在电场力的作用下运动而产生的电流。从宏观上来看，电荷是从一个地方移动到另一个地方。 由于它不需要提供大量排列紧密的电荷，因此不需要导体来维持电荷的流动 恒定电场实例 不接导电媒质时，在外源中非静电力作用下，正负电荷不断地移向正负极板 PN。极板上的电荷形成电场 E ，其方向由正极板指向负极板，而且随着极板上电荷的增加不断增强。显然，由极板上电荷产生的电场力阻止电荷继续移动，极板电