Descargar tema completo en formato PDF - Universidad de Los Andes
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Voltaje <strong>en</strong> P <strong>de</strong>bido a un conductor vertical:Instrum<strong>en</strong>to <strong>de</strong> Apr<strong>en</strong>dizaje <strong>en</strong> Sis<strong>tema</strong>s <strong>de</strong> Conexión a Tierra <strong>en</strong> Internet (SCT-ULA)http://www.cecalc.ula.ve/sctz2ρI⎡V ( P)= . ⎢4π. L∫z ⎢1 ⎣( x − xF)21+ ( y − yF)2+ ( z − zF)2+( x − xF)21+ ( y − yF)2+ ( z + zF)2⎤⎥.dz⎥⎦F(22)Las integrales indicadas <strong>en</strong> 5.21 y 5.22 ti<strong>en</strong><strong>en</strong> como resultado g<strong>en</strong>eral:duG ( u,v)= ∫ = ln + v2 2u + v2 2[ u + u ] (23)Para un conductor horizontal o vertical el voltaje <strong>en</strong> un punto P(x,y,z) será:ρIV P)=4 π{ G(u , v ) −G(u , v ) + G(u , v ) −G(u , )} (24)(1 1 2 1 3 2 4v2<strong>Los</strong> valores <strong>de</strong> u y v se resum<strong>en</strong> <strong>en</strong> la tabla 1 para cada caso.Tabla 1. Valores u, v para el pot<strong>en</strong>cial <strong>en</strong> un punto P(x,y,z)ConductorHorizontalConductorVerticalu 1 (x-x 1 ) 2 (z-z 1 ) 2u 2 (x-x 2 ) 2 (z-z 2 ) 2u 3 (x-x 1 ) 2 (z+z 2 ) 2u 4 (x-x 2 ) 2 (z+z 1 ) 2v 1 (y-y F ) 2 +(z-z F ) 2 (x-x F ) 2 +(yyF ) 2v 2 (y-y F ) 2 +(z+z F ) 2 (x-x F ) 2 +(yyF ) 2Si el punto P se traslada a la superficie <strong>de</strong>l conductor cilíndrico el pot<strong>en</strong>cial calculadoserá difer<strong>en</strong>te <strong>de</strong>p<strong>en</strong>di<strong>en</strong>do <strong>de</strong> las coord<strong>en</strong>adas <strong>de</strong> P sobre esta superficie. Enconsecu<strong>en</strong>cia no se está cumpli<strong>en</strong>do con la condición <strong>de</strong> contorno <strong>de</strong> equipot<strong>en</strong>cialidad<strong>en</strong> la superficie <strong>de</strong>l conductor. Una forma <strong>de</strong> obviar este problema es utilizar lo que seconoce <strong>en</strong> la literatura como Pot<strong>en</strong>cial Promedio [2]. El pot<strong>en</strong>cial promedio sobre lasuperficie cilíndrica es un promedio aritmético <strong>de</strong> los pot<strong>en</strong>ciales obt<strong>en</strong>idos <strong>en</strong> puntosescogidos a lo largo <strong>de</strong> una <strong>de</strong> las coord<strong>en</strong>adas. Para un conductor horizontal se pued<strong>en</strong>escoger N puntos P i (x i ,y,z) ubicados <strong>en</strong> coord<strong>en</strong>adas x i = x 1 +i.∆x, don<strong>de</strong> ∆x = L/N para i =0,1,2,3,...N. Entonces:Vpm1= .NN∑01V(Pi) = .LN∑0V(P ). ∆xi(25)8