Розглянуто теорію та методику фізичного виховання як навчальної дисципліни, розкрито основні поняття, зокрема, системи фізичного виховання. Визначено мету, завдання, загальні й основні принципи та засоби фізичного виховання, охарактеризовано техніку фізичних вправ. Розглянуто оздоровчі сили природи та гігієнічні чинники. Висвітлено методи фізичного виховання. Охарактеризовано рухові дії як предмет навчання, розглянуто етапність визначення рухів. Визначено силу як фізичну якість людини, приділено увагу вихованню силових здібностей. Розглянуто швидкість, спритність, витривалість, гнучкість як фізичні якості та методики їх виховання. Визначено корекцію постави та наведено методику регулювання маси тіла. Висвітлено форми побудови занять у фізичному вихованні, проаналізовано процес формування особистості. Наведено методологію наукових досліджень.

Исследованы особенности влияния размеров проводящих включении сложной формы на распределение электрического поля (ЭП) в диэлектрической среде. Уточнены условия постоянства максимальной напряженности ЭП в среде при изменении размеров и форм включений. Обосновано, что с усложнением геометрии включения количество характерных его параметров, влияющих на распределение ЭП в среде, возрастает.

Разработана математическая модель для численного расчета низкочастотного электрического поля (ЭП) в диэлектрической среде с учетом его возмущения различными гетерогенными проводящими микровключениями. Установлены новые закономерности влияния размеров и конфигураций таких включений на неоднородность ЭП в диэлектрике. Выявлено, что максимальная локальная напряженность ЭП и величина относительного напряженного объема в диэлектрической среде инвариантны относительно изменения размеров проводящих включений при сохранении подобия их конфигураций. Показано, что максимальная напряженность ЭП в диэлектрике экспоненциально возрастает при увеличении длины проводящего эллипсоидального включения вдоль поля и убывает при увеличении сечения включения перпендикулярно полю. Установлено, что при увеличении такого сечения эллипсоидального проводящего включения напряженный объем в изоляции сначала увеличивается, а затем уменьшается, невзирая на увеличение объема включения. При уменьшении величины допустимой напряженности ЭП увеличивается соотношение длины включения вдоль поля к его максимальному сечению в перпендикулярном направлении, при котором возникает максимум кривой, характеризующей зависимость локального напряженного объема в изоляции от указанного соотношения. Установлено, что, если на подобных проводящих включениях разных размеров имеются одинаковые микровыступы, то чем больше размеры включения, тем больше напряженность ЭП и напряженный объем возникают в изоляции возле микровыступа. Подтверждено, что при увеличении высоты микровыступа на поверхности включения напряженность ЭП и напряженный объем в изоляции возрастают.

Разработана математическая модель для численного анализа возмущения внешнего низкочастотного электрического поля (ЭП) в диэлектрическом промежутке между двумя близко расположенными вдоль поля проводящими включениями, расстояние между которыми меньше их размеров. Показано, что с уменьшением промежутка между поверхностями таких включений напряженность электрического поля в нем возрастает по закону степенной функции. Показано, что при неизменных размерах проводящих включений в направлении поля степень усиления поля в диэлектрическом промежутке повышается с уменьшением расстояния между ними и увеличением кривизны их поверхностей. Проведенные расчеты подтвердили, что при сближении цилиндрических, сферических и эллипсоидальных включений степень усиления поля между последними будет наибольшей, а между первыми - наименьшей.

Исследовано неоднородное распределение низкочастотного электрического поля в диэлектрической среде с проводящими включениями различных размеров и форм. Определены закономерности локальных усилений электрического поля возле таких включений. Обосновано влияние размерных параметров микровключений сложных форм на максимальное локальное усиление поля.

Исследованы электрические силы, возникающие между двумя близко расположенными проводящими микровключениями во внешнем электрическом поле. Обосновано, что в результате взаимодействия зарядов разного знака на близко расположенных выпуклых поверхностях разных проводящих включений увеличивается концентрация поверхностных зарядов возле наиболее близко расположенных точек таких поверхностей. При этом электрическое поле в диэлектрическом промежутке между такими поверхностями и взаимодействие между включениями усиливаются. Более того, несмотря на равенство нулю суммарного заряда каждого включения, на него будет действовать результирующая сила, направленная в сторону второго включения и увеличивающаяся по закону степенной функции с уменьшением расстояния между включениями.

Определены закономерности возмущения электрического поля в диэлектрике в зависимости от дисперсности его близко расположенных водных микровключений. Выявлено, что дробление микровключений (т.е. увеличение их количества при неизменном суммарном объеме) увеличивает напряженный объем диэлектрика. К увеличению напряженного объема может приводить также изменение конфигурации как совокупности ("облака") близко расположенных включений, так и каждого включения по отдельности. В частности, увеличение напряженного объема диэлектрика происходит при вытягивании водных микровключений и уменьшении расстояний между ними. Наибольшее возмущение электрического поля возникает при объединении вытянутых включений в одну проводящую структуру вдоль поля. Таким образом, показано, что для твердого диэлектрика появление совокупности мелких водных включений с точки зрения деградации его структуры является более опасным, чем нескольких крупных.

Исследованы закономерности распределения плотности электрического тока в канале неразветвленного водного триинга в зависимости от его формы. Установлены зависимости изменения плотности тока и ее максимального значения в зависимости от размерных параметров триинга, к которым относятся длина и диаметр триинга, угол наклона и кривизна его стенок при сужении, а также радиус закругления острия триинга.

Індекс рубрикатора НБУВ: З843.6 + В379.373,022

Рубрики:

Діелектрики

Магнітні властивості діелектриків

Шифр НБУВ: РА397838 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Исследованы особенности математического моделирования и анализа возмущений электрического поля (ЭП) в полиэтиленовой изоляции возле водных микровключений и триингов при учете ее нелинейных характеристик. Учитывалось, что миграционная поляризация изоляции в сильном ЭП на границе с водными микродефектами может вызывать накопление объемного заряда, достаточного для увеличения напряженности поля до значений, при которых диэлектрическая проницаемость и удельная проводимость изоляции изменяются на несколько порядков и являются функциями напряженности ЭП. Исследованы закономерности изменения максимальных значений напряженности низкочастотного синусоидального ЭП и плотности полного тока в полиэтиленовой изоляции от характерных размеров и формы ее водных включений. Выполнено сравнение результатов с аналогичными расчетами в линейных диэлектриках.

Описаны современные методы моделирования сильных электрических полей в диэлектрических средах с учетом их нелинейных и/или неоднородных свойств. Сравнены алгоритмы дискретизации, преимущества и недостатки методов конечных элементов, конечных разностей и конечных объемов. Приведены примеры реализации метода конечных элементов для нелинейной и неоднородной среды. Показано, что зависимости параметров среды от напряженности электрического поля возможно задавать теоретически, исходя из представлений о кристаллической модели среды, или аппроксимационными выражениями по результатам экспериментов. Неоднородные свойства сред с микроструктурами (многомасштабных сред) возможно задавать с помощью методик гомогенизации (определением усредненных эффективных параметров), статистического распределения (случайными функциями) или учета отдельных микродефектов (включений, выступов, триингов) и их близко расположенных совокупностей. Приведены примеры расчета неоднородного распределения электрического поля в диэлектрической среде с учетом ее нелинейных и неоднородных свойств.

Рассмотрены методы анализа электрического поля, возмущенного проводящими включениями в твердых диэлектриках. Изучены закономерности распределения электрического поля в диэлектрике возле проводящего включения сложной формы. Уделено внимание локальным усилениям электрического поля в диэлектриках с близко расположенными проводящими микровключениями. Исследовано силовое взаимодействие электрического поля с зарядами, индуцируемыми на поверхности проводящих включений в диэлектрике. Проведены моделирование и анализ влияния электрических полей на тело человека.

Разработана математическая модель и выполнен анализ неоднородного распределения электрического поля и плотности полного тока в микрообъемах сшитой полиэтиленовой изоляции сверхвысоковольтных кабелей возле водных микровключений, вытянутых вдоль поля. Анализ проводился с учетом нелинейной зависимости удельной проводимости изоляции от напряженности электрического поля. Рассмотрен мультифизический характер процессов возможной деградации твердой полимерной изоляции сверхвысоковольтных кабелей при возникновении в ней проводящих эллипсоидальных включений и разветвленных водных дендритов. Исследования проводились с использованием результатов расчета макронеоднородного распределения напряженности электрического поля по сечению сшитой полиэтиленовой изоляции сверхвысоковольтных кабелей.

Показано, что при анализе процессов появления свободной влаги в полимерной изоляции силовых кабелей целесообразно применять высокочастотную релаксационную спектроскопию. Приведены расчетные и экспериментальные частотные зависимости тангенса угла диэлектрических потерь от степени увлажнения изоляции кабелей. Выявлено, что при длительном ее увлажнении пики релаксационных потерь смещаются в область более высоких частот и возникают дополнительные максимумы, соответствующие рассеянию энергии на новых элементах изоляции. Диапазон изменения частоты релаксационных потерь зависит от концентрации свободной влаги в изоляции и ее электрофизических и морфологических свойств.

Выполнен анализ локальных усилений низкочастотного электрического поля (ЭП) в нелинейной полиэтиленовой (ПЭ) изоляции с водными триингами (ВТ), имеющими утолщения типа эллипсоидов вращения и цилиндрические участки различной проводимости. Определено влияние нелинейной удельной электрической проводимости ПЭ изоляции, а также ее амплитудно- и частотно-зависимой диэлектрической проницаемости на распределение ЭП и такие мультифизические механизмы деградации изоляции, как напряженные объемы, удельный полный ток и электромеханические давления при разной проводимости триингов.

Разработана трехмерная математическая модель и выполнен анализ неоднородного распределения магнитного и температурного полей в футерованном индукторе плавильно-раздаточной печи для плавки меди и в медном шаблоне. Анализ проведен с учетом сложной геометрии индуктора (характерные размеры элементов которого существенно отличаются), нелинейной зависимости удельной электропроводности меди от температуры, ферромагнитных свойств стального сердечника магнитопровода и наличия водного охлаждения медных шин индуктора и его корпуса, а также температуры и массопереноса жидкости. Рассмотрен долговременный процесс плавления медного шаблона длительностью 18 часов при нестационарном питании индуктора. Определены локальные области наибольших температур и градиентов температуры в футеровке индуктора и их изменение во времени для анализа надежности и ресурса плавильно-раздаточной печи.

Выполнены математическое моделирование и анализ процессов развития водного триинга между водными микровключениями в сшитой полиэтиленовой (СПЭ) изоляции кабелей сверхвысокого напряжения и его влияние на возмущение электрического поля в диэлектрике. Рассмотрены включения, объединённые триингом с переменным поперечным сечением так называемой конфигурации "нити жемчуга". Проведен сравнительный анализ неоднородного распределения электрического поля, напряженных объемов, плотностей токов и электромеханических сил в изоляции в зависимости от количества проводящих ветвей триинга. Определены области наибольших возмущений поля, вызванных указанными микродефектами в диэлектрике, которые способствуют процессам деградации материала и сокращают ресурс СПЭ.

Выполнены математическое моделирование и анализ распределения электрических поля, токов, сил и давлений в твердом диэлектрике (сшитой полиэтиленовой изоляции) при возникновении разноразмерных близко расположенных токопроводящих, в частности водных микровключений. Исследованы закономерности усиления поля, увеличения плотности токов и возникающих электромеханических сил и давлений, вызванных изменением поверхностных зарядов, на близко расположенных полюсах микровключений. Определены зависимости указанных величин от конфигурации микровключений, в частности, от их взаимных расстояний. Показано, что результирующие силы способствуют притягиванию мелких водных включений к крупным и создают условия для появления и развития водных триингов в твердой изоляции.

За допомогою двовимірного кореляційного аналізу вивчено взаємозалежності між середньою інтенсивністю нетто й істинного фотосинтезу, їх співвідношеннями, а також показниками експорту асимілятів з верхніх листків (фази онтогенезу колосіння - молочна стиглість), і продуктивністю колоса озимої пшениці серед біологізованих систем удобрення (БСУ). Встановлено, що застосування БСУ призводить до узгодженого зростання зернової продуктивності, середньої інтенсивності нетто й істинного фотосинтезу у верхніх листках рослин, відносно мінеральної системи удобрення. Збільшення вмісту сухої речовини у колосі озимої пшениці за БСУ супроводжується зростанням ефективності використання й інтенсивності відпливу асимілятів із верхніх донорних листків, у порівнянні з мінеральною системою удобрення. Результати досліджень засвідчили важливу роль процесів надходження й відпливу асимілятів із верхніх листків озимої пшениці протягом періоду дозрівання зерна у формуванні продуктивності колосу за дії БСУ.

Исследованы электромеханические силы, возникающие на полюсах водных микровключений и у остриев триингов в сшитой полиэтиленовой изоляции сверхвысоковольтных кабелей в переменном электрическом поле. Методом конечных элементов проведены численные эксперименты по расчету электрического поля и механических напряжений в изоляции, возникающих под действием сил диэлектрофореза со стороны водных микродефектов. Установлены особенности изменения этих напряжений в зависимости от характера распространения дефектов в материал изоляции: конфигурации включений, количества и направлений прорастания ветвей триингов. Определены наиболее опасные совокупности дефектов, вызывающие наибольшие поверхностные силы. Такие силы могут превышать десятки МПа, сопоставимы с пределом механической прочности сшитого полиэтилена и могут приводить к его локальным разрушениям. Механическая усталость материала в сильном электрическом поле в присутствии воды может быть объяснением необратимого старения изоляции сверхвысоковольтных кабелей, которая наблюдается при их длительной эксплуатации.