Предыдущая версия справа и слева
Предыдущая версия
Следующая версия
|
Предыдущая версия
|
lab6:теория6 [2019/06/18 20:03] root_s [Проводник в переменном поле] |
lab6:теория6 [2019/07/04 15:22] (текущий) root_s [Библиографический список] |
\Delta \vec H=\frac{4\pi \sigma \mu }{c^2}\frac{\partial \vec H}{\partial t}, \ \ \ \ \ (8) | \Delta \vec H=\frac{4\pi \sigma \mu }{c^2}\frac{\partial \vec H}{\partial t}, \ \ \ \ \ (8) |
$$ | $$ |
Задавая внешнее электромагнитное поле на границе проводника, из этих уравнений можно найти распределение поля в проводнике. В случае проводника с током это --- поле $E_z,$ а для цилиндра в соленоиде это будет полем $H_z.$ Индуцированные поля будут в этих случаях $H_{\varphi }$ и $E_{\varphi },$ соответственно. Если толщина скин-слоя сравнима с радиусом цилиндра, то решение уравнений будет выражаться некоторой специальной функцией --- функцией Бесселя [3. c. 777]. Если же толщина скин--слоя значительно меньше, чем характерные размеры проводника (сильный скин--эффект), то задачу о проникновении поля в проводник можно свести к одномерной задаче. Для такого «плоского» случая решение упрощается. Теория скин--эффекта для конкретных систем более детально рассмотрена в теоретических введениях к следующим двум работам. | Задавая внешнее электромагнитное поле на границе проводника, из этих уравнений можно найти распределение поля в проводнике. В случае проводника с током это --- поле $E_z,$ а для цилиндра в соленоиде это будет полем $H_z.$ Индуцированные поля будут в этих случаях $H_{\varphi }$ и $E_{\varphi },$ соответственно. Если толщина скин-слоя сравнима с радиусом цилиндра, то решение уравнений будет выражаться некоторой специальной функцией --- [[https://ru.wikipedia.org/wiki/Функции_Бесселя|функцией Бесселя]] [3. c. 777]. Если же толщина скин--слоя значительно меньше, чем характерные размеры проводника (сильный скин--эффект), то задачу о проникновении поля в проводник можно свести к одномерной задаче. Для такого «плоского» случая решение упрощается. Теория скин--эффекта для конкретных систем более детально рассмотрена в теоретических введениях к следующим двум работам. |
| |
Из сказанного выше ясно, что переменное магнитное поле индуцирует в проводнике вихревые токи, которые называются токами Фуко. Это токи играют важную роль в электротехнике. Их изучению посвящены, в частности, вторая и третья лабораторные работы данного выпуска. | Из сказанного выше ясно, что переменное магнитное поле индуцирует в проводнике вихревые токи, которые называются токами Фуко. Это токи играют важную роль в электротехнике. Их изучению посвящены, в частности, вторая и третья лабораторные работы данного выпуска. |
являющемуся условием эффективного экранирования переменного поля тонкостенным проводником (достаточно, чтобы $\delta $ лишь в два раза было меньше правой части, чтобы условие работало). Аргумент функции (20) в этом случае также мал, и сдвиг фазы внутреннего поля по отношению к фазе внешнего поля незначителен. Выражение (20) справедливо вплоть до значений $\delta \sim h.$ При более высоких частотах оно становится неприменимым, и следует пользоваться выражением (13). | являющемуся условием эффективного экранирования переменного поля тонкостенным проводником (достаточно, чтобы $\delta $ лишь в два раза было меньше правой части, чтобы условие работало). Аргумент функции (20) в этом случае также мал, и сдвиг фазы внутреннего поля по отношению к фазе внешнего поля незначителен. Выражение (20) справедливо вплоть до значений $\delta \sim h.$ При более высоких частотах оно становится неприменимым, и следует пользоваться выражением (13). |
| |
===== Измерение магнитных аномалий и вейвлет-анализ сигналов ===== | /* ===== Измерение магнитных аномалий и вейвлет-анализ сигналов ===== |
| |
Последняя работа выпуска посвящена измерению магнитных аномалий индукционными датчиками на установке, моделирующей магнитное поле Земли. На практике такая задача решается при геофизических исследованиях [4] и в военных приложениях [5, 6]. При обработке данных студентам предлагается воспользоваться вейвлетанализом сигналов [7-10] --- методом, который уже блестяще зарекомендовал себя в обработке сигналов, и который может коренным образом изменить подходы к решению многих научных и прикладных задач, но который до сих пор мало известен даже в научной среде. | Последняя работа выпуска посвящена измерению магнитных аномалий индукционными датчиками на установке, моделирующей магнитное поле Земли. На практике такая задача решается при геофизических исследованиях [4] и в военных приложениях [5, 6]. При обработке данных студентам предлагается воспользоваться вейвлетанализом сигналов [7-10] --- методом, который уже блестяще зарекомендовал себя в обработке сигналов, и который может коренным образом изменить подходы к решению многих научных и прикладных задач, но который до сих пор мало известен даже в научной среде. |
| */ |
===== Библиографический список ===== | ===== Библиографический список ===== |
| |
- Сивухин Д. В. Общий курс физики. М.: Физматлит, 2002. Т. 3: Электричество. | - [[https://drive.google.com/a/nsu.ru/file/d/1vr9Z94NNmJZFvWRayKXm0q8ucBa7x7nw/view?usp=drivesdk|Сивухин Д. В. Общий курс физики. М.: Физматлит, 2002. Т. 3: Электричество.]] |
- Мешков И. Н., Чириков Б. В. Электромагнитное поле. Новосибирск: Наука. Сиб. отделение, 1987. Ч. 1. | - Мешков И. Н., Чириков Б. В. Электромагнитное поле. Новосибирск: Наука. Сиб. отделение, 1987. Ч. 1. |
- Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. М.: Наука, 1974. | - [[https://drive.google.com/a/nsu.ru/file/d/1qnYnFO0BhBwHZntwyYtBMGCK0fCaMP58/view?usp=drivesdk|Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. М.: Наука, 1974.]] |
- Е.Н. Розе, И.М. Марков. Теория и методы анализа градиентометрических измерений. Изучение глубинного строения земной коры и верхней мантии на акваториях морей и океанов электромагнитными методами. М., 1981. С. 85--91. | - Е.Н. Розе, И.М. Марков. Теория и методы анализа градиентометрических измерений. Изучение глубинного строения земной коры и верхней мантии на акваториях морей и океанов электромагнитными методами. М., 1981. С. 85--91. |
- Семевский Р.Б., Аверкиев В.В., Яроцкий В.А. Специальная магнитометрия. --- СПб.: Наука, 2002. --- 228 с. | - Семевский Р.Б., Аверкиев В.В., Яроцкий В.А. Специальная магнитометрия. --- СПб.: Наука, 2002. --- 228 с. |
- Яковлев В. И. Классическая электродинамика. Часть 1. Новосибирск: НГУ, 2003. | - Яковлев В. И. Классическая электродинамика. Часть 1. Новосибирск: НГУ, 2003. |
- Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Электродинамика сплошных сред. М.: Физматлит, 2001. | - Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Электродинамика сплошных сред. М.: Физматлит, 2001. |
- Батыгин В. В., Топтыгин И. Н., Сборник задач по электродинамике. М.: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2002. | - [[https://drive.google.com/a/nsu.ru/file/d/1hoLCnzXYGqLHGdvK4xQG5A1ZtMW6zL13/view?usp=drivesdk|Батыгин В. В., Топтыгин И. Н., Сборник задач по электродинамике. М.: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2002.]] |
- Крафтмахер Я.А. Измерение электропроводности по фазовому углу эффективной магнитной восприимчивости. Новосибирск: АН СССР, Сибирское отделение, Институт неорганической химии. Препринт № 89 --- 24, 1989 | - Крафтмахер Я.А. Измерение электропроводности по фазовому углу эффективной магнитной восприимчивости. Новосибирск: АН СССР, Сибирское отделение, Институт неорганической химии. Препринт № 89 --- 24, 1989 |
- Лабораторный практикум “ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ”, Учебно-методическое пособие, ВЫПУСК 1, Новосибирск: НГУ, 2008. | - Лабораторный практикум “ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ”, Учебно-методическое пособие, ВЫПУСК 1, Новосибирск: НГУ, 2008. |