[电路/定理]

大地是个什么玩意儿?

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lihui567| | 2017-1-15 20:38 | 显示全部楼层
非常不错的两个帖子

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HWM|  楼主 | 2017-1-15 22:28 | 显示全部楼层
补个图:

球.png

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HWM|  楼主 | 2017-1-15 22:35 | 显示全部楼层
相关内容这里就不多说了,那绝对是个专业性很强的话题。

这里仅说明一句,“大地电阻”绝对不是像“欧姆定律”那么的简单。譬如测量“接地电阻”,必须遵循一定的标准,而不是简单地任意弄个电压与电流之比。

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HWM|  楼主 | 2017-1-15 22:37 | 显示全部楼层
对此感兴趣者,建议去翻看相关的专业参考书和标准文档。

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摸摸| | 2017-1-16 00:15 | 显示全部楼层
大地是个球

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Lgz2006| | 2017-1-16 06:52 | 显示全部楼层
研究物理大地,没人够格。
就尺度而言虽然大了点,仍然不妨碍引入欧姆概念。
对电工们有意义的一个,是从电路层面观察有限距离内2点间电气特性。这个特性就是符合欧姆式的电阻及其压降,体现在某标准规定的4欧姆,则是考虑了安全压降值。然而这个4欧姆更是通过R=V/I来标定的。

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nethopper| | 2017-1-16 11:26 | 显示全部楼层
由拉普拉斯方程+边界条件推得等势面,计算两个等势面之间的电阻,总电阻等于各等势力面之间的电阻的串联(积分)。等流函数面与等势函数面正交形成所谓的流网。

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子房| | 2017-1-16 12:25 | 显示全部楼层
谢谢楼主分享

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zyj9490| | 2017-1-16 13:05 | 显示全部楼层

测大地任意二点的电阻非图上公式的,有一个立体角的问题,二点成一线的方向最短,电阻最小,因此电流也最大。应是槛栏型的。

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zyj9490| | 2017-1-16 13:07 | 显示全部楼层

以上公式只适用于一点与其他远距离多点的情况下,可以成立。

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zyj9490| | 2017-1-16 13:08 | 显示全部楼层
类似于在空间中二点点电何的电埸分布。

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shalixi| | 2017-1-16 13:31 | 显示全部楼层
大地是个水球,那这个模型就简单了。一个篮球里面装满水,两个地方插上针,两点之间的电阻也能算出来的。如果两针之间加上电压,测一下电流,这个接地电阻就出来了。作为地球来说,没有那么简单,但通过直接测量,两地之间的电阻还是可以知道的,只是这个数值会在一定范围里改变而已。

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shalixi| | 2017-1-16 13:45 | 显示全部楼层
zyj9490 发表于 2017-1-16 13:05
测大地任意二点的电阻非图上公式的,有一个立体角的问题,二点成一线的方向最短,电阻最小,因此电流也最 ...

这是两个球面之间的关系式,不是球面上两点之间的关系式。

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teddeng| | 2017-1-16 15:14 | 显示全部楼层
教授, 多说两句啊,,
这是百度接地的说法:电气地,大地是一个电阻非常低、电容量非常大的物体,拥有吸收无限电荷的能力,而且在吸收大量电荷后仍能保持电位不变,因此作为电气系统中的参考电位体。
但按球体理**式,地球这个电容不过700UF而已。。

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HWM|  楼主 | 2017-1-16 16:57 | 显示全部楼层
teddeng 发表于 2017-1-16 15:14
教授, 多说两句啊,,
这是百度接地的说法:电气地,大地是一个电阻非常低、电容量非常大的物体,拥有吸收 ...

“地球这个电容不过700UF而已。。”

那是自容

此外,大地电阻也不是非常低,而是其电阻几乎仅与大地“电阻率”和接地装置的大小结构有关。

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OTB| | 2017-1-16 17:37 | 显示全部楼层
发电厂出来的线没有地线。

所有用户的PE都是变电站的地。

变电站和发电厂的地显然访马牛不相及。

也就是说发电厂的发电机只生产ABC3相电源。

没有地的问题。

地到底是什么?

地其实是随便设置的。

无论发电厂的地还是PCB的地。

都是一样的。

理解了一个就理解了另一个。

PCB中的GND。

是随便设置的。

你愿意在公共地线中的那一个点设置为基准点或公共接地点都没有问题。

发电厂也是一样。

发电机外壳接地。

是防雷电和保护用的。

只要发电厂的工作人员随时保持与发电机外壳的电位一样就不会触电。

至于千里之外的用户变压器。

发电厂的地与小区变电站的地显然风马牛不相及。

一个地区的供电,由一个变电站负责。

所有的这个地区的用电用户。

与PCB上的各个用电器件没有区别。

这个地区的变压器的GnD就是这个地区的所有用电设备的公共基准的GNG,也称为PE。

所有用户的GND都是通过PE进行等电位连接的。

而不同的变电站之间与发电厂之间。

可以认为是通过大地来单点连接的。

你也可以认为中国的发电厂仅仅就是一个普通的锂电池。

非常普通的一个电池而已。

你不会认为你的手机锂电池需要一个大地联结的。

所谓的大地联结。

其实也不可能存在。

千里之远的发电厂的GND与变电站的风马牛不相及而已。

你可以把中国的发电厂当作一个锂电池。

这样就可以理解大地的问题了。

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nethopper| | 2017-1-17 13:10 | 显示全部楼层
前面的“剥洋葱”在球坐标下是个1维例子。这里给个在柱坐标下是2维例子。
ConductivityProbeCrossSection.png

开敞式电导探头常用来用船或潜艇拖着现场测量海水的电导率, 简化模型可看作是两绝缘平行壁面间充满了均匀导电介质, 一对半球状激励电极位于壁上。利用简化模型可从理论推导出探头的电极常数,而电导率=电极常数/测得的电阻。如果反过来,已经知道电导率(或电阻率),也能反推置于大体积介质中的两个电极之间的电阻。利用柱坐标下的拉普拉斯方程及边界条件、欧姆定律及连续方程(此处略去1000字),最后可得势函数和流函数如下。

ConductivityProbe.png

有图可见,势函数在左边电极处为-1,右边电极为1,正中x=0处为0。流函数在y=0处为0(由流面退化为直线),在y=-1和+1处为0.86,在y=-2和+2处超过0.99。换句话说,两极间总电流的86%在半径<=两电极距离的柱状体范围内,两极间总电流的99%在半径<=两电极距离的2倍的柱状体范围内。这其实决定了探头的空间分辨率,尽管海洋几乎是无穷大的。


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HWM|  楼主 | 2017-1-17 17:57 | 显示全部楼层
nethopper 发表于 2017-1-17 13:10
前面的“剥洋葱”在球坐标下是个1维例子。这里给个在柱坐标下是2维例子。

我前面那个是球对称,还是三维!

你这个流函数分析是轴对称,同样是三维。

流函数可以应用于二维,那是在二维平面上,而第三维上场量不变。



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nethopper| | 2017-1-18 09:25 | 显示全部楼层
HWM 发表于 2017-1-17 17:57
我前面那个是球对称,还是三维!

你这个流函数分析是轴对称,同样是三维。

是的。

星星还是那颗星星,
月亮还是那个月亮,

地球还是那个地球,
电场还是那个三维的电场,
对称还是那个球对称,
问题却可以简化为一个一维的问题

大海还是那片大海,
电场也还是那个三维的电场,
对称却变为了轴对称,
问题就只能简化为一个二维的问题

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