Учебно-исследовательский вычислительный сценарий для расчёта распределения радиальной составляющей вектора пойнтинга в сечении простейшего коаксиального кабеля

Аннотация

Разработан учебно-исследовательский вычислительный сценарий для расчёта распределения радиальной (поперечной) составляющей вектора Пойнтинга в сечении коаксиального кабеля с однослойной жилой и однослойной оболочкой при постоянном напряжении и токе. Известно, что вектор Пойнтинга физически представляет собой плотность потока электромагнитной мощности, т.е. на пространственном уровне характеризует поток электроэнергии. Аксиальная составляющая этого вектора, присущая только слою изоляции, характеризует основной (полезный, рабочий) поток мощности, а радиальная составляющая, присущая всем слоям, – поток отбора мощности на тепловые (джоулевы) потери в токоведущих проводниках (жила и оболочка). Учебно-исследовательский анализ энергетических потоков в таких направляющих системах, как кабельные и воздушные линии, шинопроводы, волноводы и др., особенно в части потерь на интегральном и пространственно-распределённом уровне, представляется актуальной задачей электроэнергетики и электротехники. В данной работе такой анализ представлен на примере коаксиального кабеля. Предложенный сценарий планируется применять на практических занятиях и в самостоятельной работе студентов электроэнергетического направления подготовки по теоретическим основам электротехники (конец раздела «магнитостатика»).