En hängande tråd med slutar stött på samma nivå tar formen av vad som kallas en "kontaktledningar. " Ledningar hängande mellan telefonstolpar ta formen av kontaktledningarna, till exempel. Denna form är resultatet av vikten av kabeln och den spänning som håller upp det. Den horisontella komponenten av spänningen är densamma i hela kabeln. Du kan beräkna det, baserat på SAG i form och den kända tråden densitet
Du behöver:. . .
Kalkylblad
1
Mät hur lång wirens mitten avleder under den horisontella längden mellan de båda ändpunkterna. Beteckna denna nedböjning med bokstaven y. Under en lång tråd, kan det enklaste sättet att mäta vara att skicka en laserstråle mellan de två stöden, bara rensa botten av kabeln. Sedan kan du mäta avståndet från laserpunkten till snöret synpunkt då de placeras i stöd. Vissa lasrar levereras med inbyggd nivåer för sådant arbete. Eller så kan du mäta avståndet från stöd till laser på båda sidor om kabeln, se till att de är lika, och därför se till att din laserstråle är horisontell.
2.
ange känd vikt per längdenhet av kabeln med bokstaven w. Beteckna den horisontella komponenten av spänningen med bokstaven T. Beteckna längden av kabeln med bokstaven L, mätt i samma enhet som du mätte tråd deformationen, Y. Då det kan visas att den vertikala deformationen i centrum för en tråd med nivå stöder är y=-T/wx [cosh (WL /(2T)-1]. Observera att cosh (x)=(1 /2) * [e ^-x + e ^ x], där caret ^ indikerar exponentiering anger asterisk * multiplikation och e representerar basen för den naturliga logaritmen (~ 2. 7. 182. 818).
3.
Lös ovanstående ekvation genom trial and error insättning av värden för T tills ekvationen är uppfyllda, eller använda ett kalkylprogram för att lösa det genom iterativa metoder.
Till exempel i Excel, skriv i cell A1 din första gissning på värdet för T. Sedan i cell A2 skriver=y + T /W * (cosh (b * L /2 * A1) -1), där du skriver in värdena för y, w, och L som du betecknas i steg 2. Sedan öppnar Verktyg rullgardinsmenyn och välj "Solver. " För målcellen, välj A2. Välj "lika med 0. "Välja" Genom att ändra celler: A1 "Klicka sedan på" lösa "knappen Acceptera lösningen i nästa panel Den horisontella spänningen T bör vara i samma vikt enheter som du mätt w, precis som Y och L är i. . . samma enheter.
tips och varningar
- Notera att medan den horisontella spänningen är konstant under hela tråd, varierar den vertikala spänningen. Spänningen når sitt maximum vid wirens endpoints.
