Slik beregner du trådspenningen

 

1.

Mål hvor mye ledningen er midtbøydelig under den horisontale lengden mellom de to endepunktene. Angi denne avbøyningen med bokstaven y. For en lang ledning kan den enkleste måten å måle være å sende en laserstråle mellom de to støtter, bare rydde bunnen av ledningen. Da kan du måle avstanden fra laserpunkten til ledningens innsatspunkt i støtten. Noen lasere kommer med innebygde nivåer for slikt arbeid. Eller du kan måle avstanden fra støtte til laser på begge sider av ledningen, for å sikre at de er like, og for å sikre at laserstrålen er horisontal.

2.

Angi den kjente vekten per lengdenhet på ledningen med bokstaven w. Betegn den horisontale komponenten av spenning med bokstaven T. Angi lengden på ledningen med bokstaven L, målt i de samme enhetene som du har målt wirebøyningen, y. Da kan det bli vist at den vertikale avbøyningen i midten av en ledning med nivåstøtter er y = -T / wx [cosh (wL / (2T) - 1]. Merk at cosh (x) = (1/2) * [e ^ -x + e ^ x], hvor karmen ^ indikerer eksponering, representerer asterisken * multiplikasjon og e representerer basisen for den naturlige logaritmen (~ 2.7182818).

3.

Løs ovennevnte ligning ved å prøve og feilsett innføring av verdier for T inntil ligningen er fornøyd, eller bruk et regneark for å løse det ved iterative metoder.

Skriv for eksempel i Excel celle A1 din første gjetning til verdien for T. Deretter i celle A2 skriver du inn = y + T / w * (cosh (w * L / 2 * A1) -1), der du skriver inn verdiene for y, w , og L som du angav i trinn 2. Deretter åpner du rullegardinmenyen Verktøy og velger 'Solver'. For målcellen velger du A2. Velg 'Equal to 0.' Velge 'Ved å endre celler: A1.' Deretter klikker du 'Løs' -knappen. Godta løsningen i neste panel. Den horisontale spenningen T skal være i samme vektenheter som du måler ed w, akkurat som y og l er i samme enheter.

Tips og advarsler

  • Merk at mens horisontalspenningen er konstant gjennom ledningen , den vertikale spenningen varierer. Spenningen når maksimalt ved trådens endepunkter.
  • En hengende ledning med ender støttet på samme nivå tar formen av det som kalles en 'kabler'. Ledninger som henger mellom telefonpoler tar formen av ledninger, for eksempel. Denne formen er resultatet av trådens vekt og spenningen som holder den opp. Den horisontale komponenten av spenningen er den samme gjennom hele ledningen. Du kan beregne det, basert på sag i form og den kjente ledningsdensiteten.