Федеральное агентство по культуре и кинематографии Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный университет кино и телевидения Кафедра акустики Электродинамика и распространение радиоволн Методические указания к курсовой работе для студентов факультета аудиовизуальной техники дневного, заочного и вечернего отделений Санкт-Петербург 2006
Готовые варианты курсовой работы:
Задание 1. Переменный ток i(t)=Imcosωt протекает по длинной плоской металлической шине (рисунок 2). Высота шины – h, ширина – 2а, причем 2а << h. Удельная проводимость и магнитная проницаемость материала шины соответственно равны γ и μ. Определить наиболее рациональным способом: - распределение нормированной амплитуды плотности тока Jmz по сечению шины (Jmz=Jmz/J0 , где – амплитуда плотности тока на поверхности шины). Построить графики J*mz(x) для заданных частот; - распределение нормированной амплитуды напряженности магнитного поля Hmy по сечению шины (Hmy=Hmy/H0 , где Н0 -– значение амплитуды напряженности магнитного поля на поверхности шины). Построить графики Hmy(x) для заданных частот; - активное и реактивное сопротивления шины на единицу ее длины для заданных частот. Построить графики зависимостей активного и реактивного сопротивлений шины от частоты. Исходные данные по варианту 3:
2а = 0,8 мм; h = 30 мм; γ = 0,1·107 См/м; μ=100μ0=400π·10-7 Гн/м f1 = 1 кГц f2 = 4 кГц f3 = 16 кГц f4 = 36 кГц f5 = 64 кГц f6 = 100 кГц
Задание 1. Переменный ток i(t)=Imcosωt протекает по длинной плоской металлической шине (рисунок 2). Высота шины – h, ширина – 2а, причем 2а << h. Удельная проводимость и магнитная проницаемость материала шины соответственно равны γ и μ. Определить наиболее рациональным способом: - распределение нормированной амплитуды плотности тока Jmz по сечению шины (Jmz=Jmz/J0 , где – амплитуда плотности тока на поверхности шины). Построить графики J*mz(x) для заданных частот; - распределение нормированной амплитуды напряженности магнитного поля Hmy по сечению шины (Hmy=Hmy/H0 , где Н0 -– значение амплитуды напряженности магнитного поля на поверхности шины). Построить графики Hmy(x) для заданных частот; - активное и реактивное сопротивления шины на единицу ее длины для заданных частот. Построить графики зависимостей активного и реактивного сопротивлений шины от частоты. Исходные данные по варианту 4:
2а = 1 мм; h = 40 мм; γ = 3,6·107 См/м; μ=μ0=4π·10-7 Гн/м f1 = 2 кГц f2 = 5 кГц f3 = 8 кГц f4 = 30 кГц f5 = 60 кГц f6 = 100 кГц f7 = 200 кГц
Задание 1. Переменный ток i(t)=Imcosωt протекает по длинной плоской металлической шине (рисунок 2). Высота шины – h, ширина – 2а, причем 2а << h. Удельная проводимость и магнитная проницаемость материала шины соответственно равны γ и μ. Определить наиболее рациональным способом: - распределение нормированной амплитуды плотности тока Jmz по сечению шины (Jmz=Jmz/J0 , где – амплитуда плотности тока на поверхности шины). Построить графики J*mz(x) для заданных частот; - распределение нормированной амплитуды напряженности магнитного поля Hmy по сечению шины (Hmy=Hmy/H0 , где Н0 -– значение амплитуды напряженности магнитного поля на поверхности шины). Построить графики Hmy(x) для заданных частот; - активное и реактивное сопротивления шины на единицу ее длины для заданных частот. Построить графики зависимостей активного и реактивного сопротивлений шины от частоты. Исходные данные по варианту 5:
2а = 0,6 мм; h = 10 мм; γ = 0,2·107 См/м; μ=10μ0=40π·10-7 Гн/м f1 = 10 кГц f2 = 35 кГц f3 = 140 кГц f4 = 320 кГц f5 = 500 кГц f6 = 1000 кГц
Задание 2. Переменный ток i(t)=Imcosωt протекает по длинному цилиндрическому проводнику (рисунок 3). Радиус сечения проводника -r=0. Удельная проводимость и магнитная проницаемость материала проводника соответственно равны γ и μ. Определить наиболее рациональным способом: - распределение нормированной амплитуды плотности тока J*mz по сечению проводника ( J*mz=Jmz/J0, где J0 - амплитуда плотности тока на поверхности проводника). Построить графики J*mz(r) для заданных частот; - распределение нормированной амплитуды напряженности магнитного поля H*ma по сечению проводника (H*ma=Hma/H0 , где Н0 - значение амплитуды напряженности магнитного поля на поверхности проводника). Построить графики H*ma(r) для заданных частот; - мощность тепловых потерь на единицу длины проводника для заданных частот, если амплитуда напряженности электрического поля на поверхности проводника равна Е0.
Исходные данные по варианту 7: r0 = 0,4 мм; y = 0,1·107 См/м; μ = 100μ0= 400π·10-7 Гн/м; Е0 = 262 В/м f1 = 1,5 кГц f2 = 4 кГц f3 = 16 кГц f4 = 36 кГц f5 = 64 кГц f6 = 100 кГц
Исходные данные по варианту 9: r0 = 0,6 мм; y = 1,33·107 См/м; μ = μ0= 4π·10-7 Гн/м; Е0 = 18 В/м f1 = 2,5 кГц f2 = 8 кГц f3 = 30 кГц f4 = 60 кГц f5 = 100 кГц f6 = 160 кГц
Исходные данные по варианту 10: r0 = 0,3 мм; y = 0,2·107 См/м; μ = 10μ0= 40π·10-7 Гн/м; Е0 = 100 В/м f1 = 10 кГц f2 = 35 кГц f3 = 140 кГц f4 = 320 кГц f5 = 500 кГц f6 = 1000 кГц
Задание 3. Длинный цилиндрический проводник радиусом r0 находится в воздухе в однородном переменном магнитном поле, вектор напряженности которого изменяется по гармоническому закону во времени и параллелен оси проводника (рисунок 4). Удельная проводимость и магнитная проницаемость материала проводника соответственно равны γ и μ. Определить наиболее рациональным способом: - распределение нормированной амплитуды напряженности магнитного поля по сечению проводника H*mz по сечению пластины (H*mz=Hmz/H0 , где Н0 – значение амплитуды напряженности магнитного поля на поверхности проводника). Построить графики H*mz(r) для заданных частот; - распределение нормированной амплитуды плотности тока по сечению шины J*mz по сечению пластины (J*mz=Jmz/J0, где J0– амплитуда плотности тока на поверхности проводника). Построить графики J*mz (r) для заданных частот; - мощность тепловых потерь на вихревые токи на единицу длины проводника для заданных частот. Исходные данные по варианту 11:
r0 = 0,5 мм; γ= 5,6·107 См/м; μ=μ0= 4π·10-7 Гн/м; Н0 = 3 А/м f1 = 1 кГц f2 = 5 кГц f3 = 18 кГц f4 = 40 кГц f5 = 70 кГц f6 = 130 кГц
Задание 3. Длинный цилиндрический проводник радиусом r0 находится в воздухе в однородном переменном магнитном поле, вектор напряженности которого изменяется по гармоническому закону во времени и параллелен оси проводника (рисунок 4). Удельная проводимость и магнитная проницаемость материала проводника соответственно равны γ и μ. Определить наиболее рациональным способом: - распределение нормированной амплитуды напряженности магнитного поля по сечению проводника H*mz по сечению пластины (H*mz=Hmz/H0 , где Н0 – значение амплитуды напряженности магнитного поля на поверхности проводника). Построить графики H*mz(r) для заданных частот; - распределение нормированной амплитуды плотности тока по сечению шины J*mz по сечению пластины (J*mz=Jmz/J0, где J0– амплитуда плотности тока на поверхности проводника). Построить графики J*mz (r) для заданных частот; - мощность тепловых потерь на вихревые токи на единицу длины проводника для заданных частот. Исходные данные по варианту 13:
r0 = 0,5 мм; γ= 3,6·107 См/м; μ=μ0= 4π·10-7 Гн/м; Н0 = 4 А/м f1 = 2 кГц f2 = 7 кГц f3 = 28 кГц f4 = 65 кГц f5 = 110 кГц f6 = 200 кГц
Задание 3. Длинный цилиндрический проводник радиусом r0 находится в воздухе в однородном переменном магнитном поле, вектор напряженности которого изменяется по гармоническому закону во времени и параллелен оси проводника (рисунок 4). Удельная проводимость и магнитная проницаемость материала проводника соответственно равны γ и μ. Определить наиболее рациональным способом: - распределение нормированной амплитуды напряженности магнитного поля по сечению проводника H*mz по сечению пластины (H*mz=Hmz/H0 , где Н0 – значение амплитуды напряженности магнитного поля на поверхности проводника). Построить графики H*mz(r) для заданных частот; - распределение нормированной амплитуды плотности тока по сечению шины J*mz по сечению пластины (J*mz=Jmz/J0, где J0– амплитуда плотности тока на поверхности проводника). Построить графики J*mz (r) для заданных частот; - мощность тепловых потерь на вихревые токи на единицу длины проводника для заданных частот. Исходные данные по варианту 14:
r0 = 0,6 мм; γ= 0,133·107 См/м; μ=μ0= 4π·10-7 Гн/м; Н0 = 5 А/м f1 = 2 кГц f2 = 5 кГц f3 = 8 кГц f4 = 30 кГц f5 = 60 кГц f6 = 100кГц f7 = 160 кГц
Задание 3. Длинный цилиндрический проводник радиусом r0 находится в воздухе в однородном переменном магнитном поле, вектор напряженности которого изменяется по гармоническому закону во времени и параллелен оси проводника (рисунок 4). Удельная проводимость и магнитная проницаемость материала проводника соответственно равны γ и μ. Определить наиболее рациональным способом: - распределение нормированной амплитуды напряженности магнитного поля по сечению проводника H*mz по сечению пластины (H*mz=Hmz/H0 , где Н0 – значение амплитуды напряженности магнитного поля на поверхности проводника). Построить графики H*mz(r) для заданных частот; - распределение нормированной амплитуды плотности тока по сечению шины J*mz по сечению пластины (J*mz=Jmz/J0, где J0– амплитуда плотности тока на поверхности проводника). Построить графики J*mz (r) для заданных частот; - мощность тепловых потерь на вихревые токи на единицу длины проводника для заданных частот. Исходные данные по варианту 15:
r0 = 0,3 мм; γ= 0,2·107 См/м; μ=10μ0= 40π·10-7 Гн/м; Н0 = 2 А/м f1 = 10 кГц f2 = 35 кГц f3 = 140 кГц f4 = 320 кГц f5 = 500 кГц f6 = 1000 кГц
Задание 4. Плоская длинная металлическая пластина находится в воздухе в переносном магнитном поле, вектор напряженности которого изменяется по гармоническому закону во времени и параллелен оси пластины (рисунок 5). Высота пластины h, ширина – 2а, причем 2a << h. Удельная проводимость и магнитная проницаемость материала шины соответственно равны γ и μ. Определить наиболее рациональным способом: - распределение нормированной амплитуды напряженности магнитного поля H*mz по сечению пластины (H*mz=Hmz/H0 , где Н0 –амплитуда напряженности магнитного поля на поверхности пластины). Построить графики H*mz(r) для заданных частот; - распределение нормированной амплитуды плотности вихревых токов J*mz по сечению пластины (J*mz=Jmz/J0, где J0 – амплитуда плотности вихревого тока на поверхности пластины). Построить графики J*mz (r) для заданных частот; - мощность тепловых потерь на вихревые токи на единицу длины пластины для заданных частот. Исходные данные по варианту 16:
2а = 1 мм; h = 40 мм; γ = 5,6×107 См/м; μ = μ0 = 4π·10-7 Гн/м
Н0 = 3 А/м f1 = 1 кГц f2 = 5 кГц f3 = 18 кГц f4 = 40 кГц f5 = 70 кГц f6 = 100 кГц
Задание 4. Плоская длинная металлическая пластина находится в воздухе в переносном магнитном поле, вектор напряженности которого изменяется по гармоническому закону во времени и параллелен оси пластины (рисунок 5). Высота пластины h, ширина – 2а, причем 2a << h. Удельная проводимость и магнитная проницаемость материала шины соответственно равны γ и μ. Определить наиболее рациональным способом: - распределение нормированной амплитуды напряженности магнитного поля H*mz по сечению пластины (H*mz=Hmz/H0 , где Н0 –амплитуда напряженности магнитного поля на поверхности пластины). Построить графики H*mz(r) для заданных частот; - распределение нормированной амплитуды плотности вихревых токов J*mz по сечению пластины (J*mz=Jmz/J0, где J0 – амплитуда плотности вихревого тока на поверхности пластины). Построить графики J*mz (r) для заданных частот; - мощность тепловых потерь на вихревые токи на единицу длины пластины для заданных частот. Исходные данные по варианту 17:
2а = 1,2 мм; h = 30 мм; γ = 1,33×107 См/м; μ = μ0 = 4π·10-7 Гн/м
Н0 = 4 А/м f1 = 1,5 кГц f2 = 7 кГц f3 = 28 кГц f4 = 64 кГц f5 = 100 кГц f6 = 160 кГц
Задание 4. Плоская длинная металлическая пластина находится в воздухе в переносном магнитном поле, вектор напряженности которого изменяется по гармоническому закону во времени и параллелен оси пластины (рисунок 5). Высота пластины h, ширина – 2а, причем 2a << h. Удельная проводимость и магнитная проницаемость материала шины соответственно равны γ и μ. Определить наиболее рациональным способом: - распределение нормированной амплитуды напряженности магнитного поля H*mz по сечению пластины (H*mz=Hmz/H0 , где Н0 –амплитуда напряженности магнитного поля на поверхности пластины). Построить графики H*mz(r) для заданных частот; - распределение нормированной амплитуды плотности вихревых токов J*mz по сечению пластины (J*mz=Jmz/J0, где J0 – амплитуда плотности вихревого тока на поверхности пластины). Построить графики J*mz (r) для заданных частот; - мощность тепловых потерь на вихревые токи на единицу длины пластины для заданных частот. Исходные данные по варианту 18:
2а = 0,8 мм; h = 30 мм; γ = 0,1×107 См/м; μ = 100μ0 = 400π·10-7 Гн/м
Н0 = 4 А/м f1 = 1 кГц f2 = 4 кГц f3 = 16 кГц f4 = 36 кГц f5 = 64 кГц f6 = 100 кГц
Задание 4. Плоская длинная металлическая пластина находится в воздухе в переносном магнитном поле, вектор напряженности которого изменяется по гармоническому закону во времени и параллелен оси пластины (рисунок 5). Высота пластины h, ширина – 2а, причем 2a << h. Удельная проводимость и магнитная проницаемость материала шины соответственно равны γ и μ. Определить наиболее рациональным способом: - распределение нормированной амплитуды напряженности магнитного поля H*mz по сечению пластины (H*mz=Hmz/H0 , где Н0 –амплитуда напряженности магнитного поля на поверхности пластины). Построить графики H*mz(r) для заданных частот; - распределение нормированной амплитуды плотности вихревых токов J*mz по сечению пластины (J*mz=Jmz/J0, где J0 – амплитуда плотности вихревого тока на поверхности пластины). Построить графики J*mz (r) для заданных частот; - мощность тепловых потерь на вихревые токи на единицу длины пластины для заданных частот. Исходные данные по варианту 20:
2а = 0,6 мм; h = 10 мм; γ = 0,2×107 См/м; μ = 10μ0 = 40π·10-7 Гн/м
Н0 = 2 А/м f1 = 10 кГц f2 = 35 кГц f3 = 140 кГц f4 = 320 кГц f5 = 500 кГц f6 = 1000 кГц
Задание 5. Переменный ток i(t) = Imcosωt протекает вдоль длинной плоской металлической шины(рис.6). Толщина шины – 2а, высота – h (2a << h). Удельная проводимость и магнитная проницаемость материала шины соответственно равны γ и μ. На расстоянии b расположена точно такая же шина с обратным током, причем b << h. Считая, что на расстоянии 2а от поверхности шины магнитное поле однородно и равно магнитному полю на поверхности, определить наиболее рациональным способом: - распределение нормированной амплитуды напряженности магнитного поля H⚹my по сечению шины (H⚹my = Hmy/H0, где H0 – значение амплитуды напряженности магнитного поля на поверхности шины). Построить графики H⚹my(z) для заданных частот; - распределение нормированной амплитуды плотности тока J⚹mx по сечению шины (J⚹mx = Jmx/J0, где J0 – амплитуда плотности тока на поверхности шины). Построить графики J⚹mx(z) для заданных частот; - активное и реактивное сопротивления шины на единицу длины для заданных частот. Построить графики зависимости активного и реактивного сопротивлений шины от частоты. Исходные данные по варианту 21:
2а = 1,0 мм; h = 40 мм; b = 1,0 мм; γ = 5,7×107 См/м; μ = μ0 = 4π·10-7 Гн/м f1 = 1 кГц f2 = 5 кГц f3 = 18 кГц f4 = 40 кГц f5 = 70 кГц f6 = 100 кГц
Задание 5. Переменный ток i(t) = Imcosωt протекает вдоль длинной плоской металлической шины(рис.6). Толщина шины – 2а, высота – h (2a << h). Удельная проводимость и магнитная проницаемость материала шины соответственно равны γ и μ. На расстоянии b расположена точно такая же шина с обратным током, причем b << h. Считая, что на расстоянии 2а от поверхности шины магнитное поле однородно и равно магнитному полю на поверхности, определить наиболее рациональным способом: - распределение нормированной амплитуды напряженности магнитного поля H⚹my по сечению шины (H⚹my = Hmy/H0, где H0 – значение амплитуды напряженности магнитного поля на поверхности шины). Построить графики H⚹my(z) для заданных частот; - распределение нормированной амплитуды плотности тока J⚹mx по сечению шины (J⚹mx = Jmx/J0, где J0 – амплитуда плотности тока на поверхности шины). Построить графики J⚹mx(z) для заданных частот; - активное и реактивное сопротивления шины на единицу длины для заданных частот. Построить графики зависимости активного и реактивного сопротивлений шины от частоты. Исходные данные по варианту 22:
2а = 1,2 мм; h = 30 мм; b = 2,0 мм; γ = 1,33 ×107 См/м; μ = μ0 = 4π·10-7 Гн/м f1 = 1,5 кГц f2 = 7 кГц f3 = 28 кГц f4 = 64 кГц f5 = 100 кГц f6 = 160 кГц
Задание 5. Переменный ток i(t) = Imcosωt протекает вдоль длинной плоской металлической шины(рис.6). Толщина шины – 2а, высота – h (2a << h). Удельная проводимость и магнитная проницаемость материала шины соответственно равны γ и μ. На расстоянии b расположена точно такая же шина с обратным током, причем b << h. Считая, что на расстоянии 2а от поверхности шины магнитное поле однородно и равно магнитному полю на поверхности, определить наиболее рациональным способом: - распределение нормированной амплитуды напряженности магнитного поля H⚹my по сечению шины (H⚹my = Hmy/H0, где H0 – значение амплитуды напряженности магнитного поля на поверхности шины). Построить графики H⚹my(z) для заданных частот; - распределение нормированной амплитуды плотности тока J⚹mx по сечению шины (J⚹mx = Jmx/J0, где J0 – амплитуда плотности тока на поверхности шины). Построить графики J⚹mx(z) для заданных частот; - активное и реактивное сопротивления шины на единицу длины для заданных частот. Построить графики зависимости активного и реактивного сопротивлений шины от частоты. Исходные данные по варианту 23:
2а = 0,8 мм; h = 30 мм; b = 2,0 мм; γ = 0,1×107 См/м; μ =100μ0 = 400π·10-7 Гн/м f1 = 1 кГц f2 = 4 кГц f3 = 16 кГц f4 = 36 кГц f5 = 64 кГц f6 = 100 кГц
Задание 5. Переменный ток i(t) = Imcosωt протекает вдоль длинной плоской металлической шины(рис.6). Толщина шины – 2а, высота – h (2a << h). Удельная проводимость и магнитная проницаемость материала шины соответственно равны γ и μ. На расстоянии b расположена точно такая же шина с обратным током, причем b << h. Считая, что на расстоянии 2а от поверхности шины магнитное поле однородно и равно магнитному полю на поверхности, определить наиболее рациональным способом: - распределение нормированной амплитуды напряженности магнитного поля H⚹my по сечению шины (H⚹my = Hmy/H0, где H0 – значение амплитуды напряженности магнитного поля на поверхности шины). Построить графики H⚹my(z) для заданных частот; - распределение нормированной амплитуды плотности тока J⚹mx по сечению шины (J⚹mx = Jmx/J0, где J0 – амплитуда плотности тока на поверхности шины). Построить графики J⚹mx(z) для заданных частот; - активное и реактивное сопротивления шины на единицу длины для заданных частот. Построить графики зависимости активного и реактивного сопротивлений шины от частоты. Исходные данные по варианту 24:
2а = 1 мм; h = 40 мм; b = 3,0 мм; γ = 3,6×107 См/м; μ = μ0 = 4π·10-7 Гн/м f1 = 2,5 кГц f2 = 8 кГц f3 = 30 кГц f4 = 60 кГц f5 = 100 кГц f6 = 200 кГц
Задание 5. Переменный ток i(t) = Imcosωt протекает вдоль длинной плоской металлической шины(рис.6). Толщина шины – 2а, высота – h (2a << h). Удельная проводимость и магнитная проницаемость материала шины соответственно равны γ и μ. На расстоянии b расположена точно такая же шина с обратным током, причем b << h. Считая, что на расстоянии 2а от поверхности шины магнитное поле однородно и равно магнитному полю на поверхности, определить наиболее рациональным способом: - распределение нормированной амплитуды напряженности магнитного поля H⚹my по сечению шины (H⚹my = Hmy/H0, где H0 – значение амплитуды напряженности магнитного поля на поверхности шины). Построить графики H⚹my(z) для заданных частот; - распределение нормированной амплитуды плотности тока J⚹mx по сечению шины (J⚹mx = Jmx/J0, где J0 – амплитуда плотности тока на поверхности шины). Построить графики J⚹mx(z) для заданных частот; - активное и реактивное сопротивления шины на единицу длины для заданных частот. Построить графики зависимости активного и реактивного сопротивлений шины от частоты. Исходные данные по варианту 25:
2а = 0,6 мм; h = 10 мм; b = 0,5 мм; γ = 0,2×107 См/м; μ = μ0 = 10π·10-7 Гн/м f1 = 10 кГц f2 = 35 кГц f3 = 140 кГц f4 = 320 кГц f5 = 500 кГц f6 = 1000 кГц