O Método de Dwight |
Tomemos um condutor tubular de raio externo,
re e raio interno ri,
suficientemente afastado do condutor de retorno.
Fazendo re- r i = t, a
espessura da parte maciça do tubo, e
para ri |
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sendo j0 a densidade uniforme de corrente que atravessa o condutor. O fluxo interno à casca vale:
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o fluxo externo à casca, dentro do condutor vale:
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cujo resultado após a integração é:
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Chamaremos S0(t) os termos dentro do primeiro
colchete e S0(x) os termos dentro de segundo
colchete na expressão (4), podemos ver que o segundo termo é
dependente da variável de integração x enquanto o
primeiro, não. Para obtermos a queda de potencial reativa numa casca
dx basta multiplicar a expressão (4) por .
Suponhamos que uma densidade de corrente atravesse a seção reta
do condutor, tal que
seja a queda de potencial devido à passagem de uma densidade da
corrente no meio de resistência específica
e que essa queda de potencial tenha o sinal oposto ao
termo S0(x).
vai gerar um fluxo externo à casca que deve ser calculado de (3),
substituindo o termo entre colchetes por S0(x) .
Após a integração dois novos termos serão gerados
S1(t) e S1(x) com apenas
S1(x) dependendo explicitamente da variável de
integração, x.
Para obtermos mais termos basta repetir o processo de integração para os termos do tipo Sn(x) gerados.
Repetindo-se o processo e somando os termos obtemos finalmente o valor de IZ' que vale:
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com e
sendo a
frequência adotada e
a
resistência específica do condutor.
A série de coeficientes em k na expressão
(5) foi truncada no primeiro termo. Para uma visualização da série
completa consulte-se a referência básica desse trabalho:
Dwight, 1918. A expressão (3) permite calcular a queda de potencial
IR, considerando-se os limites de integração e
. O valor de R'/
R é obtido da razão
após a racionalização do denominador e eliminação do termo
imaginário.
O método descrito acima pode ser utilizado para condutores sólidos e para fitas. No caso de fitas obtem-se:
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onde, e
onde é a
frequência adotada e Rc é a resistência
por unidade de comprimento da fita de dimensões c
(espessura) x a (largura). As expressões
(7) (8) e (9) permitem calcular a razão R'/
R no caso de fitas.