Линии магнитного и электрического поля между проводниками

давайте рассмотрим систему, состоящую из 3 проводников: двух параллельных проводов (в данном случае прямоугольных проводов) и плоскости (GND) под ними. Рассмотрим следующую ситуацию, в которой оба провода подключены к одному и тому же потенциалу (относительно GND). Эта ситуация называется «четным режимом» и приводит к следующей конфигурации поля:

введите описание изображения здесь

Как я могу вывести эти линии поля E и H? Знаете ли вы критерий для нахождения их распределения в пространстве?

Я думаю, что Е проходит между точками с разными потенциалами. Поскольку два провода имеют одинаковые потенциалы, линии начинаются от каждого провода и идут к GND, но не к другому проводу. Это правильно?

Что касается магнитного поля, я бы сказал, что оно равно 0 в центре пространства между двумя проводами, почему на рисунке оно не равно 0?

Вам действительно интересно, как все это можно рассчитать?

Ответы (2)

В случае двух проводников над проводящей плоскостью следует использовать уравнение Лапласа для потенциала электрического поля

2 ф "=" 0
с граничными условиями ф "=" U 0 на проводниках и ф "=" 0 на заземленной поверхности (плоскости). На рис. 1 показано распределение потенциала (слева) и электрического поля для U 0 "=" 1 . Решение уравнения получено с помощью МКЭ.Рисунок 1

В случае двух проводников с током одного направления воспользуемся уравнением Пуассона для векторного потенциала

× ( 1 / мю × А ) "=" Дж

В этой проблеме Дж "=" ( 0 , 0 , Дж г ) и так А "=" ( 0 , 0 , А г ) . На рис. 2 показано распределение векторного потенциала (слева) и магнитного поля для случая мю "=" мю 0 фигура 2

Как я могу вывести эти линии поля E и H? Знаете ли вы критерий для нахождения их распределения в пространстве?

Вы можете найти поле E, решив уравнение Пуассона для потенциала, а затем взяв градиент, чтобы получить электрическое поле. Обычно вам нужно решить это численно, а не ожидать решения в закрытой форме.

Чтобы было магнитное поле, недостаточно просто знать потенциал проводников, нужно еще знать ток, протекающий в них. Если вы знаете токи, вы можете решить уравнение Био-Савара , чтобы найти магнитное поле.

Поскольку два провода имеют одинаковые потенциалы, линии начинаются от каждого провода и идут к GND, но не к другому проводу. Это правильно?

Да.

Что касается магнитного поля, я бы сказал, что оно равно 0 в центре пространства между двумя проводами, почему на рисунке оно не равно 0?

На рисунке не видно линий поля в пространстве между проводами. Почему вы говорите, что это несовместимо с нулевым полем?

Вообще говоря, чтобы найти электрическое поле в системе проводников с заданными потенциалами, нужно решать уравнение Лапласа, а не Пуассона.