FEMM 5

Обозначения и понятия теории поля

Определения, единицы СИ и ссылки на объяснения и расчётные применения.

90 понятий

∇⋅F\nabla\cdot\vec F · дивергенция

Единица СИ: [F]/м. Предел отношения потока через замкнутую поверхность к объёму внутри неё; плотность источников.

∇×F\nabla\times\vec F · ротор

Единица СИ: [F]/м. Вектор, проекция которого на нормаль равна пределу отношения циркуляции к площади контура; плотность вихрей. В англоязычной литературе этот оператор называют curl.

n\vec n · единичная нормаль

Единица СИ: —. Единичный вектор, перпендикулярный поверхности. Для замкнутой поверхности — внешняя; для поверхности с контуром — согласована с обходом по правилу правого винта.

E\vec E · напряжённость электрического поля

Единица СИ: В/м. Сила, действующая на единичный пробный положительный заряд.

φ\varphi · электрический потенциал

Единица СИ: В. Скалярный потенциал: E = −∇ φ. Определён с точностью до постоянной (опорный потенциал).

D\vec D · электрическое смещение (электрическая индукция)

Единица СИ: Кл/м². D = ε₀E + P; поток D через замкнутую поверхность равен свободному заряду внутри.

ρ\rho · объёмная плотность заряда

Единица СИ: Кл/м³. Заряд в единице объёма. Не путать с удельным сопротивлением ρ_э и плотностью массы ρ_m — в курсе используются индексы.

ε0\varepsilon_0 · электрическая постоянная

Единица СИ: Ф/м. 8,854·10⁻¹² Ф/м.

    q,  Qq,\;Q · электрический заряд

    Единица СИ: Кл. q — точечный или элементарный заряд, Q — полный заряд тела.

      ω=2πf\omega=2\pi f · угловая частота

      Единица СИ: рад/с. f — частота, Гц.

        μ0\mu_0 · магнитная постоянная

        Единица СИ: Гн/м. 4π·10⁻⁷ Гн/м ≈ 1,2566·10⁻⁶ Гн/м.

          NN · число витков

          Единица СИ: —. Количество витков обмотки.

            Lсек,  LдифL_{\mathrm{сек}},\;L_{\mathrm{диф}} · секущая и дифференциальная индуктивности

            Единица СИ: Гн. Ψ/I и dΨ/dI соответственно; совпадают только в линейной системе.

            Wм,  Wм′W_{\mathrm м},\;W'_{\mathrm м} · энергия и коэнергия магнитного поля

            Единица СИ: Дж. W = ∫₀^Ψ i dΨ, W' = ∫₀^i Ψ di; совпадают в линейной системе. Штрих у W зарезервирован за коэнергией; погонная энергия обозначается W_ℓ.

            Br,  HcBB_r,\;H_{cB} · остаточная индукция и коэрцитивная сила (по индукции)

            Единица СИ: Тл, А/м. Параметры постоянного магнита; B = μ_rec μ₀ H + B_r на линейном участке размагничивания. Индекс B отличает коэрцитивную силу от H_c — напряжённости поля в сердечнике магнитной цепи.

            Zs=Rs+jXsZ_s=R_s+\mathrm jX_s · поверхностный импеданс

            Единица СИ: Ом. Отношение тангенциальных фазоров E и H на поверхности проводника; при сильном скин-эффекте R_s = X_s = 1/(σδ).

            T↔\overleftrightarrow{T} · тензор натяжений Максвелла

            Единица СИ: Н/м². Позволяет вычислять силу интегрированием по поверхности, охватывающей тело.

            tg⁡δ=σ/(ωε)\operatorname{tg}\delta=\sigma/(\omega\varepsilon) · тангенс угла диэлектрических потерь

            Единица СИ: —. Отношение активного тока к реактивному в диэлектрике; δ здесь — угол потерь, а не глубина проникновения.

            ε=ε′−jε′′\varepsilon=\varepsilon'-\mathrm j\varepsilon'' · комплексная диэлектрическая проницаемость

            Единица СИ: Ф/м. Мнимая часть описывает диэлектрические потери: q_V = ½ωε″|Ė|² (амплитудные фазоры).

            κ\kappa · коэффициент тепловой обратной связи

            Единица СИ: —. κ = I²R′₀α_ρ/(2πaα): отношение прироста потерь к приросту теплоотвода при нагреве; при κ ≥ 1 стационарного режима нет (тепловой разгон).

            RкR_{\mathrm к} · контактное тепловое сопротивление

            Единица СИ: м²·К/Вт (удельное) или К/Вт. Скачок температуры на контакте двух тел, делённый на плотность теплового потока (или на поток).

            hh · полутолщина пластины

            Единица СИ: м. В уроке о вихревых токах пластина имеет толщину 2h; в уроках о численных методах h — размер элемента сетки.

            dd · глубина плоской модели

            Единица СИ: м. Длина в направлении, перпендикулярном плоскости модели; величины на единицу длины умножаются на d. В остальных уроках d — толщина слоя, пластины или зазора (определяется по месту).

            CW=2Wh/U2,  CQ=Qh/UC_W=2W_h/U^2,\;C_Q=Q_h/U · ёмкость по энергии и по заряду

            Единица СИ: Ф (Ф/м). Два способа вычислить ёмкость из дискретного решения; их расхождение — внутренняя оценка погрешности сетки.