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文檔簡(jiǎn)介

1、作業(yè) 15 地面上方的單導(dǎo)體傳輸線：一已知條件和計(jì)算目標(biāo)已知條件：導(dǎo)線的直徑 d=0.2m ，距離地面的高度 H=2m計(jì)算目標(biāo)：用矩量法計(jì)算與地面平行的圓柱形長(zhǎng)導(dǎo)線的長(zhǎng)度電容、電感、特征阻抗隨高度和半徑的變化，并將計(jì)算結(jié)果與理論結(jié)果相比較。三源程序(1)clear;長(zhǎng)度電容 C 與高度 H 的關(guān)系mu=4*pi*10(-7); ep=(10(-9)/(36*pi); d=0.2;H=0.2:0.1:2; D=2*H;L=;N=40;l=L/N; t=2*pi/N;for i=1:length(H)the/2:t:2*pi;x=cos(theta)*d/2;y=sheta)*d/2+H(i);t

2、heta1=0:t:2*pi-t;x1=cos(theta1)*d/2;y1=sheta1)*d/2+H(i);for j=1:N-1xx(j)=abs(x1(j+1)-x1(j);yy(j)=abs(y1(j+1)-y1(j);endxx(N)=abs(x1(N)-x1(1);yy(N)=abs(y1(N)-y1(1);for m=1:Nfor n=1:Na1=(x(m)-x(n)2+(y(m)+y(n)2;b1=-2*(x(m)-x(n)*xx(n)+2*(y(m)+y(n)*yy(n); c1=l2;a2=(x(m)-x(n)2+(y(m)-y(n)2;b2=-2*(x(m)-x(n)*

3、xx(n)-2*(y(m)-y(n)*yy(n); c2=l2;s(m,n)=l*(ln(a1,b1,c1,1/2)-ln(a1,b1,c1,-1/2)-(ln(a2,b2,c2,1/2)-ln(a 2,b2,c2,-1/2);endend LL=ones(1,N)*l;B0=4*pi*ep*ones(N,1); C(i)=LL*inv(s)*B0;C1(i)=pi*ep/log(D(i)+sqrt(D(i)2-d2)/d);L(i)=ep*mu/C(i);L1=ep*mu/C1(i); L2(i)=L1;Zc(i)=sqrt(ep*mu)/C(i);Zc1=sqrt(L1/C1(i); Zc

4、2(i)=Zc1;endplot(H,C,-*r,LineWidth,1.5); hold on;plot(H,C1,-,LineWidth,1.5); grid onxlabel(導(dǎo)線離地面的距離H(m);ylabel(電容C(F/m);title(長(zhǎng)度電容C與高度H的關(guān)系);legend(矩量法,理論值)（2）clear;長(zhǎng)度電感 L 與高度 H 的關(guān)系mu=4*pi*10(-7); ep=(10(-9)/(36*pi); d=0.4;H=0.2:0.1:2; D=2*H;L=;N=40;l=L/N; t=2*pi/N;for i=1:length(H)the/2:t:2*pi;x=cos

5、(theta)*d/2;y=sheta)*d/2+H(i);theta1=0:t:2*pi-t;x1=cos(theta1)*d/2;y1=sheta1)*d/2+H(i);for j=1:N-1xx(j)=abs(x1(j+1)-x1(j);yy(j)=abs(y1(j+1)-y1(j);endxx(N)=abs(x1(N)-x1(1);yy(N)=abs(y1(N)-y1(1);for m=1:Nfor n=1:Na1=(x(m)-x(n)2+(y(m)+y(n)2;b1=-2*(x(m)-x(n)*xx(n)+2*(y(m)+y(n)*yy(n); c1=l2;a2=(x(m)-x(n)

6、2+(y(m)-y(n)2;b2=-2*(x(m)-x(n)*xx(n)-2*(y(m)-y(n)*yy(n); c2=l2;s(m,n)=l*(ln(a1,b1,c1,1/2)-ln(a1,b1,c1,-1/2)-(ln(a2,b2,c2,1/2)-ln(a 2,b2,c2,-1/2);endend LL=ones(1,N)*l;B0=4*pi*ep*ones(N,1); C(i)=LL*inv(s)*B0;C1(i)=pi*ep/log(D(i)+sqrt(D(i)2-d2)/d);L(i)=ep*mu/C(i); L1=ep*mu/C1(i);L2(i)=L1;Zc(i)=sqrt(ep

7、*mu)/C(i);Zc1=sqrt(L1/C1(i); Zc2(i)=Zc1;endplot(H,L,-*r,LineWidth,1.5); hold on;plot(H,L2,-,LineWidth,1.5); grid onxlabel(導(dǎo)體離地面的距離H(m);ylabel(電感L(H/m);title(長(zhǎng)度電感L與高度H的關(guān)系); legend(矩量法,理論值)（3）直導(dǎo)線特征阻抗 Zc 與高度 H 的關(guān)系clear; mu=4*pi*10(-7);ep=(10(-9)/(36*pi); d=0.4;H=0.2:0.1:2; D=2*H;L=;N=40;l=L/N; t=2*pi/N

8、;for i=1:length(H)the/2:t:2*pi;x=cos(theta)*d/2;y=sheta)*d/2+H(i);theta1=0:t:2*pi-t;x1=cos(theta1)*d/2;y1=sheta1)*d/2+H(i);for j=1:N-1xx(j)=abs(x1(j+1)-x1(j);yy(j)=abs(y1(j+1)-y1(j);endxx(N)=abs(x1(N)-x1(1);yy(N)=abs(y1(N)-y1(1);for m=1:Nfor n=1:Na1=(x(m)-x(n)2+(y(m)+y(n)2;b1=-2*(x(m)-x(n)*xx(n)+2*(

9、y(m)+y(n)*yy(n); c1=l2;a2=(x(m)-x(n)2+(y(m)-y(n)2;b2=-2*(x(m)-x(n)*xx(n)-2*(y(m)-y(n)*yy(n); c2=l2;s(m,n)=l*(ln(a1,b1,c1,1/2)-ln(a1,b1,c1,-1/2)-(ln(a2,b2,c2,1/2)-ln(a 2,b2,c2,-1/2);endend LL=ones(1,N)*l;B0=4*pi*ep*ones(N,1); C(i)=LL*inv(s)*B0;C1(i)=pi*ep/log(D(i)+sqrt(D(i)2-d2)/d);L(i)=ep*mu/C(i);L1

10、=ep*mu/C1(i); L2(i)=L1;Zc(i)=sqrt(ep*mu)/C(i); Zc1=sqrt(L1/C1(i);Zc2(i)=Zc1;endplot(H,Zc,-*r,LineWidth,1.5); hold on;plot(H,Zc2,-,LineWidth,1.5);grid onxlabel(導(dǎo)線離地面的距離H(m);ylabel(特征阻抗Zc();title(直導(dǎo)線特征阻抗Zc與高度H的關(guān)系); legend(矩量法,理論值)（4）clear;長(zhǎng)度電容 C 與導(dǎo)線直徑 d 的關(guān)系mu=4*pi*10(-7); ep=(10(-9)/(36*pi); d=0.1:0.1

11、:1;H=2; D=2*H; L=;N=40;l=L/N; t=2*pi/N;for i=1:length(d)the/2:t:2*pi;x=cos(theta)*d(i)/2;y=sheta)*d(i)/2+H;theta1=0:t:2*pi-t;x1=cos(theta1)*d(i)/2;y1=sheta1)*d(i)/2+H;for j=1:N-1xx(j)=abs(x1(j+1)-x1(j);yy(j)=abs(y1(j+1)-y1(j);endxx(N)=abs(x1(N)-x1(1);yy(N)=abs(y1(N)-y1(1);for m=1:Nfor n=1:Na1=(x(m)-

12、x(n)2+(y(m)+y(n)2;b1=-2*(x(m)-x(n)*xx(n)+2*(y(m)+y(n)*yy(n); c1=l(i)2;a2=(x(m)-x(n)2+(y(m)-y(n)2;b2=-2*(x(m)-x(n)*xx(n)-2*(y(m)-y(n)*yy(n); c2=l(i)2;s(m,n)=l(i)*(ln(a1,b1,c1,1/2)-ln(a1,b1,c1,-1/2)-(ln(a2,b2,c2,1/2)-l n(a2,b2,c2,-1/2);endend LL=ones(1,N)*l(i);B0=4*pi*ep*ones(N,1); C(i)=LL*inv(s)*B0;C

13、1(i)=pi*ep/log(D+sqrt(D2-d(i)2)/d(i);L(i)=ep*mu/C(i);L1=ep*mu/C1(i); L2(i)=L1;Zc(i)=sqrt(ep*mu)/C(i); Zc1=sqrt(L1/C1(i);Zc2(i)=Zc1;endplot(d,C,-*r,LineWidth,1.5); hold on;plot(d,C1,-,LineWidth,1.5); grid onxlabel(導(dǎo)線直徑d(m);ylabel(電容C(F/m);title(長(zhǎng)度電容C與導(dǎo)線直徑d關(guān)系);legend(矩量法,理論值)（5）clear;長(zhǎng)度電感 L 與導(dǎo)線直徑 d 的關(guān)

14、系mu=4*pi*10(-7); ep=(10(-9)/(36*pi); d=0.1:0.1:1;H=2; D=2*H; L=;N=40;l=L/N; t=2*pi/N;for i=1:length(d)the/2:t:2*pi;x=cos(theta)*d(i)/2;y=sheta)*d(i)/2+H;theta1=0:t:2*pi-t;x1=cos(theta1)*d(i)/2;y1=sheta1)*d(i)/2+H;for j=1:N-1xx(j)=abs(x1(j+1)-x1(j);yy(j)=abs(y1(j+1)-y1(j);endxx(N)=abs(x1(N)-x1(1);yy(

15、N)=abs(y1(N)-y1(1);for m=1:Nfor n=1:Na1=(x(m)-x(n)2+(y(m)+y(n)2;b1=-2*(x(m)-x(n)*xx(n)+2*(y(m)+y(n)*yy(n); c1=l(i)2;a2=(x(m)-x(n)2+(y(m)-y(n)2;b2=-2*(x(m)-x(n)*xx(n)-2*(y(m)-y(n)*yy(n); c2=l(i)2;s(m,n)=l(i)*(ln(a1,b1,c1,1/2)-ln(a1,b1,c1,-1/2)-(ln(a2,b2,c2,1/2)-l n(a2,b2,c2,-1/2);endend LL=ones(1,N)*

16、l(i); B0=4*pi*ep*ones(N,1); C(i)=LL*inv(s)*B0;C1(i)=pi*ep/log(D+sqrt(D2-d(i)2)/d(i);L(i)=ep*mu/C(i);L1=ep*mu/C1(i); L2(i)=L1;Zc(i)=sqrt(ep*mu)/C(i); Zc1=sqrt(L1/C1(i);Zc2(i)=Zc1;endplot(d,L,-*r,LineWidth,1.5); hold on;plot(d,L2,-,LineWidth,1.5); grid onxlabel(導(dǎo)線直徑d(m);ylabel(電感L(H/m);title(長(zhǎng)度電感L與導(dǎo)線直

17、徑d的關(guān)系); legend(矩量法,理論值)（6）直導(dǎo)線特征阻抗 Zc 與導(dǎo)線直徑 d 的關(guān)系clear; mu=4*pi*10(-7);ep=(10(-9)/(36*pi); d=0.1:0.1:1;H=2;D=2*H; L=;N=40;l=L/N; t=2*pi/N;for i=1:length(d)the/2:t:2*pi;x=cos(theta)*d(i)/2;y=sheta)*d(i)/2+H;theta1=0:t:2*pi-t;x1=cos(theta1)*d(i)/2;y1=sheta1)*d(i)/2+H;for j=1:N-1xx(j)=abs(x1(j+1)-x1(j);

18、yy(j)=abs(y1(j+1)-y1(j);endxx(N)=abs(x1(N)-x1(1);yy(N)=abs(y1(N)-y1(1);for m=1:Nfor n=1:Na1=(x(m)-x(n)2+(y(m)+y(n)2;b1=-2*(x(m)-x(n)*xx(n)+2*(y(m)+y(n)*yy(n); c1=l(i)2;a2=(x(m)-x(n)2+(y(m)-y(n)2;b2=-2*(x(m)-x(n)*xx(n)-2*(y(m)-y(n)*yy(n); c2=l(i)2;s(m,n)=l(i)*(ln(a1,b1,c1,1/2)-ln(a1,b1,c1,-1/2)-(ln(a2,b2,c2,1/2)-l n(a2,b2,c2,-1/2);endend LL=ones(1,N)*l(i); B0=4*pi*ep*ones(N,1); C(i)=LL*inv

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