Расчет электрического поля в проводящей среде

На рис. ниже показан полушаровой электрод, радиус которого равен r=a. Электрод предназначен для заземления металлической опоры линии электропередачи постоянного тока. Ток короткого замыкания линии стекает через заземлитель в землю и растекается по толще земли. Земля исполняет роль обратного провода для линии электропередачи. Удельная проводимость земли γ=10-2 См/м. 374650137160ℓШ UШ r φа φв Полушаровой электрод Потенциальная диаграмма I 00ℓШ UШ r φа φв Полушаровой электрод Потенциальная диаграмма I Рисунок 9 Определить: 1. Плотность тока на расстоянии а1 от центра полушарового электрода. 2. Напряженность поля Е на поверхности полусферы радиуса а1. 3. Сопротивление заземления полушарового электрода. 4. Значение потенциалов в точках на поверхности земли на расстояниях а1, а2, а3, а4 от центра полушарового электрода. 5. Шаговое напряжение на тех же расстояниях а1, а2, а3, а4 от центра полушарового электрода, принимая среднюю длину шага ℓ=0,8м=ℓш 6. Опасную зону, т.е. радиус круга на поверхности земли с центром, совпадающим с центром электрода. Радиус опасной зоны определить из условия техники безопасности, принимая во внимание, что шаговое напряжение на границе этой зоны не превышает 150 В. Номера вариантов Выбирается по последней цифре шифра студента Выбирается по предпоследней цифре шифра студента а, см I, A а1, см а2, см а3, см а4, см 9 20 1500 38 170 400 1000