Розвинуто підхід до розрахунку магнітних полів поза областю простору, що зайнята джерелами, узагальнюючий метод мультипольного розкладу на системи з масивними криволінійними провідниками, які створюють контури довільної конфігурації. Отримано формули у вигляді суперпозиції полів, що створені моментами плоских перерізів різних порядків, розподілених вздовж криволінійної осі. Знайдено вирази для енергії та сил взаємодіючих контурів.

Розроблено дві класифікаційні системи, призначені для магнітокардіографічної діагностики захворювання серця людини. Параметри систем базуються на результатах якісного аналізу структури розтікання струму в електропровідному середовищі з розподіленими джерелами. Класифікаційні системи є частиною розробленої комп'ютеризованої системи діагностики. Проведено тестування на 123-х хворих на ішемічну хворобу серця та на 124-х здорових людях.

Представлены ретроспектива развития исследований электрических характеристик гетерогенных систем, бессиловых магнитных конфигураций, а также разработки асимптотических и численных методов расчета в теории электромагнитного поля. Приведена краткая характеристика результатов разработки теории и методов расчета индукционных систем для термообработки плоского проката металлов. Изложены основные результаты исследований электрических разрядов в газообразных и твердых диэлектриках, проводимых в Институте электродинамики НАН Украины.

Рассмотрена математическая модель тороидального соленоида с наклонными катушками в виде токовой поверхности, образованной бесконечным числом токовых нитей. Найдено распределение магнитных полей в различных областях пространства для тора с малым относительным размером сечения. Определены максимальное значение магнитной индукции на обмотке в зависимости от угла наклона катушек и энергия магнитного поля. Выполнено сравнение полей рассеяния рассматриваемой магнитной системы и короткого цилиндрического соленоида. Показано, что при одинаковых запасаемой энергии и допустимых значениях магнитной индукции величина поля рассеяния системы с наклонными катушками значительно меньше поля рассеяния цилиндрического соленоида.

Для одержання оцінок геометричних параметрів електромагнітних систем високочастотного індукційного нагріву металевих смуг використано асимптотичні методи дослідження. Проаналізовано індуктори у вигляді струмових контурів плоскої та просторової конфігурацій. Розрахунки підтвердили коректність знайдених геометричних параметрів індукторів для забезпечення рівномірного виділення теплової енергії за шириною смуги.

Приведены основные положения теории решения задач электродинамики для систем с проводниками конечного поперечного сечения с учетом кривизны, обобщенного кручения и конфигурации контуров. Разработаны приблеженные математические модели и развиты асимптотические методы расчета стационарных и квазистационарных электромагнитных полей, электродинамических сил и энергетических характеристик с учетом малых геометрических параметров. Даны примеры расчета магнитных полей массивых проводников с идеальной проводимостью и конечной глубиной скин-слоя, электрического поля заряженных проводников, представлены результаты оптимизации геометрии винтовых магнитных систем.

Асимптотичні методи дослідження використано для одержання оцінок геометричних параметрів електромагнітних систем індукційного нагрівання металевих смуг. Проаналізовано індуктори у вигляді струмових контурів як плоскої, так і просторової конфігурацій. Розрахунки підтвердили коректність знайдених геометричних параметрів.

На основании идеализированной модели магнитных систем в виде тороидальной токовой поверхности проведен параметрический анализ индуктивных накопителей, который включает исследование размеров накопителя, необходимых объемов материала сверхпроводящих обмоток и механической удерживающей системы. Проанализированы системы с катушками простой круговой и сегментной форм, которые содержат стяжки в качестве элементов удерживающей системы, размещенной внутри тороидального объема. Показано, что в предложенных конфигурациях отсутствуют изгибающие моменты в удерживающей системе и удается добиться одинакового максимально допустимого значения механических напряжений во всех элементах конструкции. В результате объем удерживающей системы значительно снижается и не превышает соответствующий объем для более сложных по геометрии безмоментных D-образных тороидальных накопителей. Наименьшие значения радиальных размеров тороидальных соленоидов и необходимого объема материала сверхпроводящей обмотки достигаются в системах с катушками сегментной формы, приближаясь по последнему параметру к теоретическому пределу, который реализуется в системах с D-образными катушками.

На основании анализа электромагнитных и тепловых процессов высокочастотного индукционного нагрева металлических лент определены безразмерные параметры, позволяющие разработать приближенные математические модели указанных процессов. Для тепловых процессов найдены условия, при которых можно считать, что распределение температуры по толщине ленты однородно, явления теплопроводности вдоль ее поверхности незначительные. На основании конкретных расчетов показана корректность предложенных моделей.

На основе сформулированной краевой задачи расчета магнитного поля представлено решение в виде поля исходного контура с током и его зеркального отражения относительно границы раздела сред. Показано, что при корректной постановке задачи, когда исходный контур является замкнутым, выполняется необходимое условие непрерывности поверхностной плотности тока.

Предложен асимптотический метод расчета импульсного электромагнитного поля, который позволяет учитывать индуцированные токи в электропроводных телах. Получены выражения для расчета электромагнитного поля единичного импульса тока в произвольном пространственном контуре, расположенном вблизи электропроводного тела с плоской поверхностью.

Представлена концепция тороидального индуктивного накопителя энергии, в котором для компенсации электродинамических сил используются стяжки, размещенные внутри катушек круговой формы.

Проведен анализ погрешностей метода асимптотического разложения для трехмерного электромагнитного поля импульсного тока произвольного контура, расположенного вблизи электропроводного тела. Получены граничные значения промежутков времени, которыми ограничены отдельные члены ряда. Сравнение с точными значениями показало возможность значительно упростить расчет на начальном этапе импульсного процесса.

На основе аналитического решения задачи о поле излучающего гармонического токового диполя развит аналитический метод расчета квазистационарного трехмерного электромагнитного поля, создаваемого произвольным пространственным токовым контуром, расположенным вблизи электропроводного тела с плоской поверхностью. Решение с учетом замкнутости контуров с током найдено в виде квадратур для векторного потенциала, индукции и напряженности электрического поля в диэлектрической и электропроводной средах без ограничений на геометрию контура, свойства среды и частоту поля. Установлено, что плотность тока в электропроводной среде не содержит составляющей, перпендикулярной граничной поверхности для любой системы исходных токов и произвольной зависимости токов от времени. Как следствие, перпендикулярная компонента напряженности электрического поля на поверхности диэлектрической среды и поверхностная плотность электрического заряда не зависят от свойств электропроводной среды и определяются только вертикальной составляющей индуцированного электрического поля исходной системы токов в диэлектрической среде при произвольной зависимости от времени.

В связи с различными терминологическими определениями в литературе рассматриваются понятия "разность потенциалов", "напряжение", "падение напряжения". Проанализированы два подхода к определению понятия "напряжение": как разность потенциалов и как работа сил электрического поля по перемещению диничного заряда. Отмечены ошибочные и необоснованные положения в статье В. В. Сотникова.

Представлены основные положения теории решения определенного класса задач трехмерного электромагнитного поля. Рассматриваемые электромагнитные системы включают контур переменного тока в общем случае произвольной пространственной конфигурации и электропроводное намагничивающееся тело, в котором индуцируются вихревые токи. Проведены теоретические исследования индукционного нагрева лент цветных и черных металлов. Представлены результаты решения обратных задач поиска геометрии индукторов в виде контуров плоской и пространственной конфигурации, которые обеспечивают необходимое распределение температуры движущихся металлических лент.

Індекс рубрикатора НБУВ: З2 с11 + В313

Рубрики:

Електроенергетика. Електротехніка

Класична електродинаміка. Теорія відносності

Шифр НБУВ: ДС50981 Пошук видання у каталогах НБУВ