7.2
Высоковольтная линия электропередачи, висящая между двумя передающими башнями, пересекает зазор в 40 метров с значительным вертикальным проседанием в 10 метров из-за теплового расширения.
Цель — определить точную длину линии электропередачи, необходимую для безопасного соединения этих точек.
Инженеры моделируют это с помощью контактной сети — естественной кривой висящего троса, математически описываемой гиперболической косинусальной функцией.
Эта кривая управляется параметром a, который связывает вес кабеля на метр с горизонтальным натяжением. Для этой конкретной установки значение параметра a предполагается как 20 метров.
Для определения точной длины расчёт использует функцию длины дуги. Здесь производная контактной сети даёт гиперболический синус.
Стандартная тождественность с гиперболическими функциями упрощает выражение, удаляя квадратный корень.
Интеграл полученного гиперболического косинуса — это просто гиперболический синус. Оценка гиперболической синусоидальной функции на пределах от минус двадцать до положительной двадцати даёт общую длину примерно 47 метров.
Высоковольтная линия электропередачи натянута на горизонтальное расстояние 40 м между двумя опорами, при этом под действием силы тяжести и теплового р…
© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.