2º Relatório de Mag I

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS
Graduação em Engenharia Elétrica
Nome:Hiago Augusto de Oliveira Lourenço
Matricula:489056
Belo Horizonte
2015
Laboratório de Eletromagnetismo – Relatório Experimento III
Análise de campo elétrico no cabo coaxial
Relatório técnico apresentado como requisito parcial para obtenção de aprovação de disciplina Laboratório de Eletromagnetismo, no curso de Engenharia Elétrica da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais.
 
Belo Horizonte
2015
1. INTRODUÇÃO
	Todos sabemos que os cabos coaxiais são indispensáveis atualmente para a transmissão de dados.Estes cabos são utilizados para essa função devido a sua boa capacidade de transmissão em altas frequência,mas para esta prática iremos analisar o comportamento do campo elétrico dentro do cabo e entender o porque o campo é nulo nas paredes externas do cabo.
2. DESENVOLVIMENTO
2.1. Desenvolvimento Prático
	Para constatar a citada redução de campo elétrico, é necessário simular três geometrias no QuickField.Um cabo coaxial de 12 m de comprimento é formado por um condutor interno maciço e de raio 2 mm e uma capa condutora externa (retorno de corrente) de raio interno 6 mm e de espessura desprezível. O meio entre o condutor interno e a capa condutora externa é formado por dois dielétricos dielétrico 1, adjacente ao condutor interno, tem uma espessura de 2 mm dielétrico 2 preenche o restante do espaço entre o dielétrico 1 e a capa externa (portanto, também tem espessura de 2 mm).
2.3. Materiais Utilizados/Simulados
Software QuickField
Apostila de Eletromagnetismo
1 Circulo de Diâmetro 4 mm
1 Circulo de Diâmetro 8 mm
1 Circulo de Diâmetro 12 mm
150 Volts no condutor
0 Volts Para a capa
Simulação 1
�
	Os dados dos materiais são: 			
Dielétrico 1 : 	permissividade relativa = 2
Dielétrico 2 : 	permissividade relativa = 4
	A permissividade elétrica do material (ε) é uma característica que influi nas avaliações do campo elétrico. Geralmente é separada em sua permissividade relativa εr (ou constante dielétrica, que é um número puro) e a permissividade do vácuo εo (que é uma constante = 8,854 x 10-12 F/m). Onde ε = εr εo. O Quickfield permite a entrada de dados pelo valor absoluto de ε ou, de modo mais simples, pela seu valor relativo εr.
	Simular a geometria do cabo no QuickField (utilizar aproximação bidimensional) e avaliar:
Resultados
SOLUÇÃO ANALÍTICA
Módulo do campo elétrico na superfície do condutor interno:
Módulo do campo elétrico imediatamente antes e imediatamente depois da interface entre os dois dielétricos:
Capacitância do cabo (cálculo através da energia armazenada):
Energia armazenada no campo elétrico
 
	
Módulo do campo elétrico imediatamente antes e imediatamente depois da interface entre os dois dielétricos:
Dielétrico 1= 44,42K V/m
Dielétrico 2= 18,92K V/m
Energia armazenada no campo elétrico: 16,29µJ
Módulo do campo elétrico na superfície do condutor interno: 74,546K V/m
Capacitância de todo o cabo: 1,45ᶯF