Resumen

El cálculo del campo eléctrico en el espacio excitado por las nubes de tormenta es una base importante para la alerta y la protección contra los rayos. En el cálculo numérico del campo electromagnético, a menudo es necesario realizar múltiples cálculos de anidamiento de bucles en varias integrales triples, que consumen muchos recursos informáticos. Para acortar el tiempo de cálculo y mejorar la eficiencia del mismo, el campo eléctrico excitado por las nubes de tormenta cargadas en el espacio se deriva teóricamente con el método analítico mediante el modelo de pila de carga cilíndrica de las nubes de tormenta y se basa en la teoría del campo electrostático. La función integrante compleja se aproxima, de modo que la expresión analítica del campo eléctrico en el espacio se obtiene en este trabajo. A través de la simulación y la comparación, se encuentra que la solución aproximada y la solución exacta son similares en tamaño, la tendencia de cambio es la misma, y la expresión analítica aproximada se puede utilizar para el cálculo aproximado del campo eléctrico en un rango corto. Bajo ciertas condiciones, la solución aproximada puede convertirse en una solución exacta, que puede utilizarse para el cálculo preciso del campo eléctrico. El cálculo aproximado no sólo simplifica la derivación teórica, sino que también mejora la eficacia del cálculo. El tiempo de cálculo se ha acortado de decenas de horas a menos de un segundo utilizando diferentes métodos de cálculo, lo que supone una diferencia de 7 órdenes de magnitud. Con una expresión analítica aproximada, se calcula el campo eléctrico excitado por la pila de carga con estructuras típicas en las nubes de tormenta en el espacio y se analizan sus características en este trabajo. Para la protección contra rayos de objetivos móviles, el cálculo aproximado es de gran importancia para acortar el tiempo de aviso de rayos y mejorar el efecto de protección.

• Materias:Radiofrecuencia Teoría de Antenas Redes Inalámbricas Banda ancha Ondas de radiofrecuencia
• Subjects:Radio frequency Antenna theory Wireless Networks Broadband Radio frequency waves
• Palabras claves:campo eléctrico, expresión analítica aproximada, cálculo aproximado, eficacia del cálculo, soluciones aproximadas, tiempo de cálculo, espacio, tiempo de aviso de rayos, diferentes métodos de cálculo, diez de horas
• Keywords:electric field, approximate analytical expression, approximate calculation, calculation efficiency, approximate solutions, calculation time, space, lightning warning time, different calculation methods, ten of hours