Визначення джоулевого тепла та пондеромоторної сили у пластинчастому електропровідному елементі за дії зовнішнього неусталеного електромагнітного поля

Визначення джоулевого тепла та пондеромоторної сили у пластинчастому електропровідному елементі за дії зовнішнього неусталеного електромагнітного поля

A one-dimensional initial-boundary value problem of electrodynamics for an electroconductive non-ferromagnetic layer with plane-parallel boundaries is formulated under the action of an external nonstationare electromagnetic field. The electromagnetic field is given by the values of the homogeneous t...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2019
Автори: Мусій, Роман Степанович, Наконечний, Адріян Йосипович, Бандирський, Богдан Йосипович, Шиндер, Валентин Костянтинович, Орищин, Оксана Григорівна
Формат: Стаття
Мова:Ukrainian
Опубліковано: Kamianets-Podilskyi National Ivan Ohiienko University 2019
Онлайн доступ:http://mcm-tech.kpnu.edu.ua/article/view/184511
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences

Репозитарії

Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences
id mcmtechkpnueduua-article-184511
record_format ojs
institution Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences
collection OJS
language Ukrainian
format Article
author Мусій, Роман Степанович
Наконечний, Адріян Йосипович
Бандирський, Богдан Йосипович
Шиндер, Валентин Костянтинович
Орищин, Оксана Григорівна
spellingShingle Мусій, Роман Степанович
Наконечний, Адріян Йосипович
Бандирський, Богдан Йосипович
Шиндер, Валентин Костянтинович
Орищин, Оксана Григорівна
Визначення джоулевого тепла та пондеромоторної сили у пластинчастому електропровідному елементі за дії зовнішнього неусталеного електромагнітного поля
author_facet Мусій, Роман Степанович
Наконечний, Адріян Йосипович
Бандирський, Богдан Йосипович
Шиндер, Валентин Костянтинович
Орищин, Оксана Григорівна
author_sort Мусій, Роман Степанович
title Визначення джоулевого тепла та пондеромоторної сили у пластинчастому електропровідному елементі за дії зовнішнього неусталеного електромагнітного поля
title_short Визначення джоулевого тепла та пондеромоторної сили у пластинчастому електропровідному елементі за дії зовнішнього неусталеного електромагнітного поля
title_full Визначення джоулевого тепла та пондеромоторної сили у пластинчастому електропровідному елементі за дії зовнішнього неусталеного електромагнітного поля
title_fullStr Визначення джоулевого тепла та пондеромоторної сили у пластинчастому електропровідному елементі за дії зовнішнього неусталеного електромагнітного поля
title_full_unstemmed Визначення джоулевого тепла та пондеромоторної сили у пластинчастому електропровідному елементі за дії зовнішнього неусталеного електромагнітного поля
title_sort визначення джоулевого тепла та пондеромоторної сили у пластинчастому електропровідному елементі за дії зовнішнього неусталеного електромагнітного поля
title_alt Determination of Joule Heat and Ponderomotor Force in a Plate Electroconductive Element Under the Action of an External Nonstationare Electromagnetic Field
description A one-dimensional initial-boundary value problem of electrodynamics for an electroconductive non-ferromagnetic layer with plane-parallel boundaries is formulated under the action of an external nonstationare electromagnetic field. The electromagnetic field is given by the values of the homogeneous tangent to the bases of the layer components of the magnetic field intensity vector at its bases. The effect of the nonstationare electromagnetic field on the considered layer is manifested by two physical factors — Joule heat and ponderomotor forces, which in accordance with the external electromagnetic action also have an nonstationare nature of change over time. The general solution of the formulated initial boundary value problem with an arbitrary homogeneous non-stationary electromagnetic action is obtained. A cubic approximation of a key function, tangential to the base of the layer, is a component of the magnetic field intensity vector in thickness coordinate. The coefficients of the approximation polynomial are given through the integral characteristics of the key function and given its values on the basis of the layer as corresponding functions of time. As a result, the initial initial boundary value problem of electrodynamics for a key function is reduced to a Cauchy problem for the integral (time-dependent) characteristics of this function. Common solutions of the Cauchy problem are found using the Laplace integral transform and are obtained as a convolution of functions describing the set boundary values of a key function on the bases of the layer and homogeneous solutions of the Cauchy problem. Based on the obtained common solutions, we write down the solution of the original electrodynamics problem by the action of an nonstationare electromagnetic field and the expression of Joule heat and ponderomotor force. The results of numerical analysis of the expressions of the considered values, depending on the parameters of the nonstationare electromagnetic field of the radio frequency range, are presented in the form of corresponding graphs. It is established that the maximum values of Joule heat and ponderomotor force can be significantly higher than their values in the stationare state mode of electromagnetic field during the transient mode of external nonstationare electromagnetic action of less than a quarter of the period of bearing electromagnetic oscillations.
publisher Kamianets-Podilskyi National Ivan Ohiienko University
publishDate 2019
url http://mcm-tech.kpnu.edu.ua/article/view/184511
work_keys_str_mv AT musíjromanstepanovič determinationofjouleheatandponderomotorforceinaplateelectroconductiveelementundertheactionofanexternalnonstationareelectromagneticfield
AT nakonečnijadríânjosipovič determinationofjouleheatandponderomotorforceinaplateelectroconductiveelementundertheactionofanexternalnonstationareelectromagneticfield
AT bandirsʹkijbogdanjosipovič determinationofjouleheatandponderomotorforceinaplateelectroconductiveelementundertheactionofanexternalnonstationareelectromagneticfield
AT šindervalentinkostântinovič determinationofjouleheatandponderomotorforceinaplateelectroconductiveelementundertheactionofanexternalnonstationareelectromagneticfield
AT oriŝinoksanagrigorívna determinationofjouleheatandponderomotorforceinaplateelectroconductiveelementundertheactionofanexternalnonstationareelectromagneticfield
AT musíjromanstepanovič viznačennâdžoulevogoteplataponderomotornoísiliuplastinčastomuelektroprovídnomuelementízadíízovníšnʹogoneustalenogoelektromagnítnogopolâ
AT nakonečnijadríânjosipovič viznačennâdžoulevogoteplataponderomotornoísiliuplastinčastomuelektroprovídnomuelementízadíízovníšnʹogoneustalenogoelektromagnítnogopolâ
AT bandirsʹkijbogdanjosipovič viznačennâdžoulevogoteplataponderomotornoísiliuplastinčastomuelektroprovídnomuelementízadíízovníšnʹogoneustalenogoelektromagnítnogopolâ
AT šindervalentinkostântinovič viznačennâdžoulevogoteplataponderomotornoísiliuplastinčastomuelektroprovídnomuelementízadíízovníšnʹogoneustalenogoelektromagnítnogopolâ
AT oriŝinoksanagrigorívna viznačennâdžoulevogoteplataponderomotornoísiliuplastinčastomuelektroprovídnomuelementízadíízovníšnʹogoneustalenogoelektromagnítnogopolâ
first_indexed 2024-04-08T14:59:12Z
last_indexed 2024-04-08T14:59:12Z
_version_ 1795779044678041600
spelling mcmtechkpnueduua-article-1845112019-11-22T08:56:28Z Determination of Joule Heat and Ponderomotor Force in a Plate Electroconductive Element Under the Action of an External Nonstationare Electromagnetic Field Визначення джоулевого тепла та пондеромоторної сили у пластинчастому електропровідному елементі за дії зовнішнього неусталеного електромагнітного поля Мусій, Роман Степанович Наконечний, Адріян Йосипович Бандирський, Богдан Йосипович Шиндер, Валентин Костянтинович Орищин, Оксана Григорівна A one-dimensional initial-boundary value problem of electrodynamics for an electroconductive non-ferromagnetic layer with plane-parallel boundaries is formulated under the action of an external nonstationare electromagnetic field. The electromagnetic field is given by the values of the homogeneous tangent to the bases of the layer components of the magnetic field intensity vector at its bases. The effect of the nonstationare electromagnetic field on the considered layer is manifested by two physical factors — Joule heat and ponderomotor forces, which in accordance with the external electromagnetic action also have an nonstationare nature of change over time. The general solution of the formulated initial boundary value problem with an arbitrary homogeneous non-stationary electromagnetic action is obtained. A cubic approximation of a key function, tangential to the base of the layer, is a component of the magnetic field intensity vector in thickness coordinate. The coefficients of the approximation polynomial are given through the integral characteristics of the key function and given its values on the basis of the layer as corresponding functions of time. As a result, the initial initial boundary value problem of electrodynamics for a key function is reduced to a Cauchy problem for the integral (time-dependent) characteristics of this function. Common solutions of the Cauchy problem are found using the Laplace integral transform and are obtained as a convolution of functions describing the set boundary values of a key function on the bases of the layer and homogeneous solutions of the Cauchy problem. Based on the obtained common solutions, we write down the solution of the original electrodynamics problem by the action of an nonstationare electromagnetic field and the expression of Joule heat and ponderomotor force. The results of numerical analysis of the expressions of the considered values, depending on the parameters of the nonstationare electromagnetic field of the radio frequency range, are presented in the form of corresponding graphs. It is established that the maximum values of Joule heat and ponderomotor force can be significantly higher than their values in the stationare state mode of electromagnetic field during the transient mode of external nonstationare electromagnetic action of less than a quarter of the period of bearing electromagnetic oscillations. Сформульовано одновимірну початково-крайову задачу електродинаміки для електропровідного неферомаг­нітного шару з плоскопарелельними межами за дії зовнішнього неусталеного електромагнітного поля. Електромагнітне поле задане значеннями однорідної дотичної до основ шару компоненти вектора напруженості магнітного поля на його основах. Дія неусталеного електромагнітного поля на розглядуваний шар проявляється двома фізичними чинниками — джоулевим теплом і пондеромоторними силами, які відповідно до зовнішньої електромагнітної дії мають також неусталений характер зміни в часі. Отримано загальний розв’язок сформульованої початково-крайової задачі за довільної однорідної нестаціонарної електромагнітної дії. Для побудови розв’язку використано кубічну апроксимацію ключової функції — дотичної до основ шару компоненти вектора напруженості магнітного поля за товщинною координатою. Коефіцієнти апроксимаційного полінома подано через інтегральні характеристики ключової функції та задані її значення на основах шару як відповідні функції часу. У результаті вихідна початково-крайова задача електродинаміки на ключову функцію зведена до задачі Коші на інтегральні (залежні лише від часу) характеристики цієї функції. Загальні розв’язки задачі Коші знайдено з використанням інтегрального перетворення Лапласа і отримано у вигляді згортки функцій, що описують задані граничні значення ключової функції на основах шару та однорідні розв’язки задачі Коші. На основі отриманих загальних розв’язків записано розв’язок вихідної задачі електродинаміки за дії неусталеного електромагнітного поля та вирази джоулевого тепла і пондеромоторної сили. Результати числового аналізу виразів розглядуваних величин залежно від параметрів неусталеного електромагнітного поля радіочастотного діапазону наведено у вигляді відповідних графіків. Встановлено, що за тривалостей перехідного режиму зовнішньої неусталеної електромагнітної дії менших за чверть періоду несучих електромагнітних коливань максимальні значення джоулевого тепла і пондеромоторної сили можуть бути суттєво більшими за їх значення в усталеному режимі електромагнітного поля. Kamianets-Podilskyi National Ivan Ohiienko University 2019-08-09 Article Article application/pdf http://mcm-tech.kpnu.edu.ua/article/view/184511 10.32626/2308-5916.2019-20.88-98 Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences; 2019: Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences. Issue 20; 88-98 Математичне та комп'ютерне моделювання. Серія: Технічні науки ; 2019: Математичне та комп'ютерне моделювання. Серія: Технічні науки. Випуск 20; 88-98 2308-5916 10.32626/2308-5916.2019-20 uk http://mcm-tech.kpnu.edu.ua/article/view/184511/184227 Авторське право (c) 2021 Математичне та комп'ютерне моделювання. Серія: Технічні науки

Схожі ресурси