Какова максимальная напряженность электрического поля в слое изоляции трехжильного кабеля с равными толщинами поясной

Солнечный_День

24

Для решения задачи, необходимо использовать закон Кулона, который определяет взаимодействие между электрическими зарядами. Закон Кулона гласит, что сила взаимодействия двух точечных зарядов прямо пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Формула для вычисления напряженности электрического поля \(E\) вокруг проводникового слоя кабеля можно записать следующим образом:

\[E = \frac{V}{d}\]

Где:
\(E\) - напряженность электрического поля,
\(V\) - напряжение,
\(d\) - расстояние между проводниками.

Для нашего случая, у нас трехжильный кабель, поэтому нам понадобятся два слоя изоляции: один для поясной и один для фазной изоляции. Нам необходимо найти максимальную напряженность поля в слое изоляции.

Толщину изоляции не указана в задаче, но мы можем проигнорировать этот факт и предположить, что толщины поясной и фазной изоляции одинаковы. Обозначим толщину изоляции как \(t\).

Таким образом, расстояние между проводниками составит \(2t\) (потому что у нас два слоя изоляции) и формулу можно переписать следующим образом:

\[E = \frac{V}{2t}\]

Для решения задачи нам также необходимо знать радиус жилы. В данной задаче радиус жилы составляет 8,7 мм. Обозначим его как \(r\).

У нас также есть информация о сечении алюминиевой жилы, которая равна 185 мм². С шириной жилы \(w\) можно связать сечение проводника \(A\) по следующей формуле:

\[A = w \cdot t\]

Мы можем найти ширину жилы, разделив сечение проводника на толщину изоляции:

\[w = \frac{A}{t}\]

Теперь, имея ширину жилы, мы можем найти площадь поверхности проводника \(S\):

\[S = 2\pi \cdot r \cdot t\]

Используя найденные ширину жилы и площадь поверхности проводника, мы можем найти максимальную напряженность электрического поля следующим образом:

\[E = \frac{V}{2t} \cdot \frac{1}{S} \cdot \frac{1}{w}\]

Вставив известные значения, получаем:

\[E = \frac{35000}{2t} \cdot \frac{1}{2\pi \cdot 8.7 \cdot t} \cdot \frac{1}{\frac{185}{t}}\]

Сокращая дроби и выполняя простые математические операции, мы можем найти конечный ответ.