第七讲、恒定电流场（Ⅱ） §2.5、电导与接地电阻 四、例题 C、镜向法求解 例7.1如图为一半球接地金属导体，半径为1m金属球，设土壤的电 导率g = 10 - 2西门子/米，求： 1） 该金属半球的接地电阻； 2） 有一人以0.8米的跨步逼近该接地球，前足距球心为5米，且此 时接地电流为1000A，求跨步电压； 3） 为了减小接地电阻，在金属导体之外填充一层导电材料，该导电 层的厚度为球半径的2倍，此时接地电阻降为上述接地电阻的一 半，求该填充材料的电导率。 问题：什么是接地？接地的作用是什么？ 图7.1：第一问、第二问示意图 图7.2：第三问示意图 2j = 0 边界条件 唯一性定理是镜向法求解的依据 1、接地：将电气设备的一部分和大地相连接 2、接地的作用： 问题：衡量接地性能好坏的一个重要指标是什么？ 衡量接地性能的一个重要参数就是接地电阻 a、接地电阻 问题：接地电阻如何计算？ b、接地电阻的计算 计算关键在于找出电流在大地的分布情况，即电流密度 1）保护性接地，以保护 人员、设备安全 2）以大地作为回路的一部分（例如：导轨） I UR IEU UEI c c =? ?? ??? ??? ??? d d ?? ?? l 接地导线电阻 l 接地体本身电阻 l 大地电阻 实际计算时，前两项太小，可以 忽略，但是大地电阻不能忽略。 这一步是计算关键！ 图7.3 接地电流 C、镜向法步骤及理由 解：1）解题分析： 假设接地电流为I 2j = 0 边界条件 唯一性定理是镜向法的依据 rrIErrI cc ? ???? 22 24 2 pgg d pd ==?= pg pg 2 12 1 1 2 1 = ? ==??= ∫∫ ∞=∞ = I drr I URldEU R R ?? 实际电流 虚拟电流 流入电流 图7.4 半球接地的镜象法 2）跨步电压为两足之间的电压 问题： 1） 在高压区（大电流接地区），接地电阻越大越好还是越小越好？ 2） 在高压区（大电流接地区），单脚立地安全还是双脚成跨步安全？ 3） 在高压区（大电流接地区），假如存在钢板，双脚脚踏钢板安全， 还是双脚直接踏在地上安全？ V drrldEU )8.5151(102 1000 102 1000 2 8.5 5 22 8.5 5 ??= ??=?= ? ?∫∫ p p ?? I 前足 电流接地 图7.4 跨步电压 X轴 2）跨步电压为两足之间的电压 接地电流 填充导电材料层 I 前足 图7.5 分层接地 土 填 土 土 填 土 填 土 ） （ g g g g g g p g p g p 4 1 1 2 1 3 1 1 3 1 1 1 2 1 2 2 2 2 3 2 3 2 = = + ? ? = ′ ? ? = = ? ? + ? ? = ′ = ′ ∫ ∫ ∫ ∞ ∞ R R R R R R I dr r I I U R I dr r I dr r I I U R R R R R 第三章、恒定磁场摘要（summary） （1）、磁场概念引入 （2）、材料的磁特性 磁化 （3）、磁场计算 （4）、电感 ①、洛仑兹定律 ②、毕奥-沙伐定律 ①、磁化强度 ②、磁化电流密度 ①、积分形式 ②、微分形式 恒定磁 场的基 本方程 边值 条件 真空中恒 定磁场基 本方程 a、直线 b、圆 c、平面 ①、积分形式 ②、微分形式 标量磁位j（无源区） 向量磁位A 1直接计算法 2 辅助位函数 法 3镜向法 自感L 互感M 内自感Li 外自感Le 书上相 关例题 （5）、电场能量以及带电导体系统间的电场力 为什么要引入 电场磁（磁场） 能量？ 电场（磁场）能 量的计算：电位 （电感或向量 磁位）表述 电场（磁 场）能量 的 计算 （能量寓 于场中） 广义力 广义坐标 虚功原理： 能量转换与 守恒公式 广义力第一计算式 广义力第二计算式 第七讲课后作业： P114页：①、2-9 P114页：②、2-10