Электрическая емкость прямолинейного проводника с током
Здравствуйте, уважаемые форумчане!
В сети никак не могу найти адекватную формулу для расчета емкости проводника с током, страничек не так много по этому поводу, видимо, данная тема не особо популярна, вот и решил попросить Вас о помощи.
Постановка задачи: имеем параллелепипед из пенопласта, из него вырезаются цилиндры, на эти цилиндры наматывается медная проволока - это может быть одновитковая или двухвитковая спираль (в моем случае только так), затем цилиндры с намотанной на них проволокой вставляются в отверстия из которого они были вырезаны - получаем копмозиционную среду, состоящую из пенопласта с вкраплениями медных спиралей - эти спирали разнесены по длине и ширине параллелепипеда на расстоянии d. Необходимо найти резонансную частоту данных элементарных колебательных контуров, а для этого необходимо знать индуктивность и емкость спирали. С индуктивностью спирали все предельно просто, а вот емкость найти не могу. Причем, этот вопрос принципиально важен для меня, так как не зная емкость или не правильно ее посчитав, я неизбежно сделаю ошибку в расчете резонансной частоты, а этого допустить нельзя. Проволока круглого сечения имеет маленький диаметр - 1-2 мм. И еще один вопрос: изменится ли емкость прямолинейного проводника, если его скрутить в спираль?
Буду очень рад вашей помощи, уважаемые форумчане.
Личное сообщение
А ты уверен, что колебания будут электромагнитные?
Может быть речь идёт об упругих колебаниях спиралей.
Если ни то, ни другое, ни третье не помогает, прочтите, наконец инструкцию.
Нет, колебания будут ЭМ. Данный макет, я буду облучать СВЧ волной. Идея диплома превратить радиально-падающее излучение в поверхностную волну. Мне необходимо знать резонансною частоту, поэтому надо точно знать емкость данной спирали. Если есть идеи, то прошу в данный топик)
#14225 Виктор163 :Здравствуйте, уважаемые форумчане!
В сети никак не могу найти адекватную формулу для расчета емкости проводника с током, страничек не так много по этому поводу, видимо, данная тема не особо популярна, вот и решил попросить Вас о помощи.
Постановка задачи: имеем параллелепипед из пенопласта, из него вырезаются цилиндры, на эти цилиндры наматывается медная проволока - это может быть одновитковая или двухвитковая спираль (в моем случае только так), затем цилиндры с намотанной на них проволокой вставляются в отверстия из которого они были вырезаны - получаем копмозиционную среду, состоящую из пенопласта с вкраплениями медных спиралей - эти спирали разнесены по длине и ширине параллелепипеда на расстоянии d. Необходимо найти резонансную частоту данных элементарных колебательных контуров, а для этого необходимо знать индуктивность и емкость спирали. С индуктивностью спирали все предельно просто, а вот емкость найти не могу. Причем, этот вопрос принципиально важен для меня, так как не зная емкость или не правильно ее посчитав, я неизбежно сделаю ошибку в расчете резонансной частоты, а этого допустить нельзя. Проволока круглого сечения имеет маленький диаметр - 1-2 мм. И еще один вопрос: изменится ли емкость прямолинейного проводника, если его скрутить в спираль?
Буду очень рад вашей помощи, уважаемые форумчане.
Начнём с последнего. Ёмкость проводника или тела зависят от формы, размеров и, даже, положения их относительно других тел. Учесть это практически не возможно, также как и описать форму облаков.
Для одновитковой спирали индуктивность:
\(L = \frac {n^2D \epsilon} {1000( \frac {l} {D} +0.45 ) \)
\( \epsilon - пенопласт \) Ну и дальше, если есть вопросы...
Мне необходимо найти емкость, а не индуктивность. Плюс ко всему я догадываюсь, как учесть межвитковую и межэлементную емкость. Единственное, что мне нужно узнать - емкость прямолинейного проводника + вопрос: если скрутить прямой проводник в спираль, изменится-ли его емкость? Вот эти два вопроса остановили меня. А за индуктивность спасибо!
#14233 Виктор163 :Мне необходимо найти емкость, а не индуктивность. Плюс ко всему я догадываюсь, как учесть межвитковую и межэлементную емкость. Единственное, что мне нужно узнать - емкость прямолинейного проводника + вопрос: если скрутить прямой проводник в спираль, изменится-ли его емкость? Вот эти два вопроса остановили меня. А за индуктивность спасибо!
Ёмкость прикиньте из условия, какая частота эл. колебаний по формуле Томсона. Если скрутить в спираль, ёмкость конечно изменится. Чем ближе витки к друг другу, тем больше ёмкость. (Как в УКВ, делаем контур и для FM раздвигаем витки и ...)
Я не могу ее прикинуть, мне необходимо получить формулу не эмпирическим, а теоретическим путем. Тут, видимо, я не корректно описал суть задачи. Данный контейнер будет облучаться СВЧ волной, которая будет создавать наводку на данных спиралях, а эти спирали в свою очередь будут переизлучать ЭМВ и резонировать на определенной частоте, на какой мне и необходимо найти. Известно только частота, угол, поляризация падающей волны. Данные спирали никуда не подключены, между ними нет физических связей. Они просто "висят в воздухе" с физической точки зрения, так как диэлектрическая проницаемость пенопласта примерно равна 1.05, а воздуха - 1.
Если я правильно понял, то найти емкость даже одиночной одновитковой спирали теоретически не представляется возможным + ко всему их несколько и они связаны между собой током смещения, если так, то данную тему можно считать закрытой. Я просто думал, что если изменить геометрию прямолинейного проводника, то его емкость не изменится. В своих расчетах я полагал следующее: емкость спирали = межвитковая емкость спирали+межэлементная емкость спиралей которые саязаны между собой током смещения+емкость прямолинейного проводника из которого и скручена спираль (длина прямолинейного проводника=длине спирали). Первые две емкости я знаю как найти, а вот последнюю найти не могу. Просто мне необходимо прикинуть хотя бы ее порядок, если вдруг она окажется гораздо меньше двух других составляющих, то ее можно отбросить, если наоборот она будет больше, тогда у меня возникает очень большая проблема(
Если какая то железка в виде контейнера, ящика которые, будет облучаться СВЧ, то есть два варианта.
1. Всё полностью поглощается.
2.Что то отражается.
"Данный контейнер будет облучаться СВЧ волной, которая будет создавать наводку на данных спиралях, а эти спирали в свою очередь будут переизлучать ЭМВ и резонировать на определенной частоте," - извините, этого не будет. В них возбудится ЭДС индукции , но не электромагнитные волны - закон Фарадея - Ленца. Ну подумайте. Мы живём в пространстве насквозь пронинзаном электро - магнитными волнами. И в Вашей железной вилке, когда Вы обедаете, конечно возбуждается ЭДС индукции, но не электро - магнитные волны. В спиралях также.
Всем спасибо, тему можно считать закрытой)