Справка по ELCUT

Интегральные величины в задачах электрического поля переменных токов

Основные интегральные величины, вызывающие интерес при анализе электрического поля переменных токов в проводящей среде: электрический ток (активный, реактивный и кажущийся) через заданную поверхность, среднее значение активной, реактивной и кажущейся мощности потерь в заданном объеме, энергия электрического поля, механические силы и моменты, действующие на тела со стороны электрического поля.
В формулах используются следующие обозначения:

Напомним, что в задачах электрического поля переменных токов используются комплексные величины, изображающие синусоидально меняющиеся со временем реальные физические параметры. Поэтому, интегральные величины могут иметь разную природу, а именно:

Название,
константа ActiveFied

Формула и описание
Ток через поверхность

qfInt_Jactive

IA = s (jA·n)ds

Комплексная величина. Активный ток через поверхность, заданную контуром.

Реактивный ток через поверхность

qfInt_Jreactive

IRE = s (jRE·n)ds

Комплексная величина. Реактивный ток через поверхность, заданную контуром.

Кажущийся ток через поверхность

qfInt_Japparent

IAPP = s (jAPP·n)ds

Комплексная величина. Кажущийся ток через поверхность, заданную контуром.

Активная мощность

qfInt_PowerActive

PA = v (E·jA)dv

Колеблющаяся величина. Мощность джоулевых потерь, выделяющихся в заданном объеме.

Реактивная мощность

qfInt_PowerReactive

PRE = v (E·jRE)dv

Колеблющаяся величина. Реактивная мощность, выделяющаяся в заданном объеме.

Кажущаяся мощность

qfInt_PowerApparent

PAPP = v (E·jAPP)dv

Колеблющаяся величина. Кажущаяся мощность, выделяющаяся в заданном объеме.

Механическая сила

qfInt_MaxwellForce

F = 1/2·s(E·(n·D) + D·(n·E) - n·(E·D))ds

Колеблющийся вектор. Сила, действующая со стороны электрического поля на тела, находящиеся внутри заданного объема. Вычисляется путем интегрирования тензора Максвелла по поверхности, ограничивающей объем.

Вращающий момент

qfInt_MaxwellTorque

T = 1/2·s((r×E)·(n·D) + (r×D)·(n·E) - (r×n)·(E·D))ds

Колеблющаяся величина. Суммарный момент электрических сил, действующих на тела, заключенные в заданном объеме. См. замечание о механическом моменте в разделе Электростатика.

Энергия электрического поля

qfInt_ElectrostaticEnergy

W = 1/2·v (E·D)dv

Колеблющаяся величина. Энергия электрического поля в заданном объеме.

Поверхностная энергия

qfInt_GradKGrad_n_ds

WS = 1/2·s (E·D)ds

Колеблющаяся величина.

Разность потенциалов

qfInt_Grad_t_dl

ΔU = L (E·t)dl

Комплексная величина. Разность потенциалов между концами контура может быть вычислена как циркуляция вектора напряженности поля вдоль контура.

Средний потенциал поверхности

qfInt_Potential_ds

US = 1/S·s U·ds

Комплексная величина.

Средний потенциал по объему

qfInt_Potential_dv

UV = 1/V·v U·dv

Комплексная величина.

Средняя напряженность по объему

qfInt_Grad_dv

Ea = 1/V·v E·dv

Комплексный вектор. Средний вектор напряженности поля в заданном объеме.

Среднее смещение по объему

qfInt_KGrad_dv

Da = 1/V·v D·dv

Комплексный вектор. Средний вектор электрического смещения в заданном объеме.

Средний квадрат напряженности

qfInt_Grad2_dv

Ea2 = 1/V·v E2·dv

Колеблющаяся величина.

Средний квадрат смещения

qfInt_KGrad2_dv

Da2 = 1/V·v D2·dv

Колеблющаяся величина.

Электрический заряд

qfInt_KGrad_n_ds

Qs = s (D·n)ds

Комплексная величина. Электрический заряд внутри объема, ограниченного контуром, может быть вычислен как поток вектора электрического смещения через его замкнутую поверхность.

Интеграл от смещения вдоль линии

qfInt_KGrad_t_dl

x = L (D·t)dl

Комплексная величина. Циркуляция вектора электрического смещения вдоль контура.