Rn/wią/ntitr dl u obszaru na zewnątrz walca przyjmujemy w postaci
Rn/wią/ntitr dl u obszaru na zewnątrz walca przyjmujemy w postaci
(9.35)
Al2~g(r)i>in0, r^r0.
a po podstawieniu do równania (9.28) otrzymujemy jednorodne równanie różniczkowe Eulera
d 2g
(9.36)
którego rozwiązaniem jest
(9.37)
C3
tf (»*) = — + C4r, r
gdzie C3, C4 są stałymi całkowania. Potencjał wektorowy na zewnątrz walca wyraża się wzorem
A?z~
sinO,
(9.38)
Składowa indukcji magnetycznej w obszarze na zewnątrz walca wynoszą:
Br 2 =
Bez =
(9.39)
W bardzo dużej odległości od walca pole magnetyczne jest równomierne, wobec czego 3r2^£0co$ 0, gdy r-+oo. Na podstawie wzoru (9.39) znajdujemy Brl-*CA cos 8, gdy r-M», wskutek czego C4 = B0. Stale Ct, C3 wyznaczamy na podstawie warunków brzegowych
Bj 1 |f = ro = Bf2 |r = r0 »
B«t '■ _ B62 (9.40)
P Jr*ro PO r=ro
które wyrażają ciągłość składowej normalnej indukcji magnetycznej i składowej stycznej natężenia pola magnetycznego w punktach powierzchni walca. Podstawiając zależności (9.33), (9.34) i (9.39) przy CA=B0 do wzorów (9.40), otrzymujemy równania:
Ci
— /j(kr 0) cos 0 =
-C^o(fcr0) + 7a(kr0)] sin 6= ~ -sin9,
|COS0,
z których wyznaczamy
c =__4mb0
‘ fc [(P + Po)Jo(kr0) - (/; - fi0)Iz(kr0)) ’ C =£ r2 (p-Poj/oCkrp)-^ +/r0)J2(kr0)
3 ~° °(p +Po)^(^o) -(P~Po)^(kr,,) *
k [(/t + /J0) Io(kro) ~ (fi~ Po)12(*f'o)]
Wyznaczymy gęstość prądu indukowanego w walcu, przy założeniu, że /z=/z0; mamy / , , = - jo>AI1, zaś gęstość prądu w walcu jest równa Jz—yEIl. Po podstawieniu zależności l‘Ml) przy fi=/ł0, otrzymujemy *
= j2czy:g0f1(kr)sine
fci0(kr0)
Zależność gęstości prądu od r charakteryzuje iloraz /t(Ar)//0(kr0). Dla ilustracji przedstawiono w tabeli 9.2 moduł tej funkcji dla różnych |Ar| przy założeniu, że/ =50 Hz, y;- 56 ■ 106 S/m, |Ar0!=5; w rozpatrywanym przypadku mamy |A|=s/cofi^y—148,7 m“1.
Tabela 9.2
\kr\ |
h(kr) |
jAr| |
| A(*r) | ||
/0(fcr0) |
| /o(Aro) | | ||||
0 |
0 |
2 |
0,847 | ||
0,2 |
0,100 |
2,5 |
0,909 | ||
0.5 |
0,250 |
3 |
0.923 | ||
1 |
0,494 |
5 |
0,933 | ||
1,5 |
0,706 |
9.4. Zjawisko zbliżenia
Dwie nieskończenie długie i bardzo szerokie płyty są do siebie równoległe (rys. 9.5), a w każdej płycie płynie prąd sinusoidalny o wartości zespolonej /. Przyjmujemy, że zwroty prądów w płytach są przeciwne, a grubość d oraz odległość 2b obu płyt są bardzo małe
Rys. 9,5. Dwie równoległe płyty przewodzące prąd 1