Цитата:
А если так спросить:
как сила тока связана с напряжением и частотой тока, если в цепи находится заземление?
Если полностью воткнуть вертикально два стальных лома диаметром 3 см и длиной один метр в песок (в пустыне Сахара) на расстоянии 2 метра друг от друга и подсоединить к ним медными проводами генератор напряжения 12 вольт с частотой 100 герц (или трансформатор на 12 вольт из общей сети 220 вольт и 50 герц, или 12 вольтовый аккумулятор с автомобиля).
Какая будет сила тока в цепи и как сила тока зависит от частоты тока?
Все зависит от эквивалентной схемы участка заземления. По ней находится импеданс, или, если хотите - полное сопротивление цепи заземления, зная импеданс цепи, частоту и действующее значение приложенного синусоидального напряжения, находим интересующую Вас силу тока. Даже можно найти активную и реуктивную составляющие этого самого тока.
Отвечая на Ваш вопрос, в общем случае можно сказать, что при увеличении частоты напряжения, в зависимости от характера заземления - индуктивного/емкостного или чисто активного, импеданс участка заземления будет либо увеличиваться, либо уменьшаться, либо оставаться постоянным. Однозначного ответа, как видите, нет.
Эквивалентной схемы предложенного Вами заземления в пустыне Сахара я не знаю, и, признаться, затрудняюсь даже начать его вычислять теоретически. Будь у меня такая задача, я бы поехал в Сахару, воткнул два стержня, и все бы замерил практически. Вполне возможно, что все заземления обладают примерно схожими характеристиками и характером, однако я этого не знаю.
Цитата:
Такое впечатление, что научный подход предполагает секретность физического принципа работы заземления в сети переменного тока.
Еще раз повторяю: физический принцип работы заземления ничем не отличается от физического принципа работы эквивалентной схемы, содержащей в разных комбинациях три элемента: резистор, индуктивность, емкость. В случае, когда нас интересуют процессы, возникающие при возникновении "шагового напряжения", можно и тут нарисовать эквивалентную схему, отвечающую на вопрос, какова же разность потенциалов будет между двумя точками, которых касаются ноги человека при данном напряжении и частоте сети. Это общий подход.
Т.к. я могу с очень большой степенью уверенности говорить о том, что какова бы не была эквивалентная схема, в ней обязательно будет чисто активное сопротивление, подсоединенное между одим и вторым заземлением (без последовательных индуктивностей и емкостей), я могу в первом приближении считать его равным 10 Ом/100 км (цифра приведена
Xey), и этого в принципе в большинстве случаев, при относительно низких частотах (до 400 Гц, скажем), будет достаточно для расчетов. Например, при падении провода в сети 110 кВ на расстоянии в 100 км от подстанции ориентировочный ток через землю составит около 6,5 кА (правда там надо еще учитывать перекос фаз тр-ра подстанции, но суть не в этом).
