Электротехнические приложения · встроенный Python FEMM 5
Самостоятельные исследования электрических и магнитных полей, теплопроводности, электрических машин и аппаратов. Теория и физическая постановка предшествуют расчётам; программы предназначены для встроенного Python FEMM 5.
Каждый комплект содержит русские учебные модели, точные сохранённые решения, параметрические серии и численные проверки. Графики показывают результаты выполненных полевых расчётов. Изменение параметров программы требует нового расчёта в FEMM 5.
Каждый пример связывает теорию с самостоятельным расчётом в FEMM 5. Изучите физическую постановку и исходные данные, выполните программу во встроенном Python, сравните сохранённые решения и проверьте сетку, балансы и аналитические соотношения.
Показано примеров: 100.
Электростатика · Плоскопараллельная
Определите ёмкость участка коаксиального кабеля двумя способами и проверьте радиальный закон поля. Круговая геометрия позволяет отличить ошибку интегральной ёмкости от локальной ошибки градиента потенциала.
Изучить постановку и расчётЭлектростатика · Осесимметричная
Задайте заряд изолированной внутренней сферы и найдите её потенциал, ёмкость и энергию. Этот пример показывает, как вращение меридионального сечения восстанавливает объём сферы без ручного множителя 2πr.
Изучить постановку и расчётЭлектростатика · Плоскопараллельная
Найдите взаимную ёмкость двух проводов разных радиусов. Здесь требуется контролировать и сетку около тонкого провода, и удаление искусственной внешней границы.
Изучить постановку и расчётЭлектростатика · Плоскопараллельная
Сравните однослойную и двухслойную изоляцию кабеля при одинаковых размерах и напряжении. Главный вопрос — где возникает максимум E и как выбор ε перераспределяет напряжение между слоями.
Изучить постановку и расчётГармоническое электрическое поле · Плоскопараллельная
Рассчитайте малые активные потери конденсатора на фоне большого ёмкостного тока. Отдельно проверьте переход от действующего напряжения к амплитуде, которую использует гармонический решатель FEMM 5.
Изучить постановку и расчётЭлектростатика · Плоскопараллельная
Поверните главные оси диэлектрического тензора на 90° и объясните изменение ёмкости при неизменных размерах и напряжении. Одномерный эталон позволяет проверить, какая компонента проницаемости используется решателем.
Изучить постановку и расчётЭлектростатика · Плоскопараллельная
Проверьте на одной задаче три условия: непрерывность потенциала, непрерывность нормальной D и скачок нормальной E. Сравните FEMM с последовательным соединением плоских диэлектрических слоёв.
Изучить постановку и расчётЭлектростатика · Плоскопараллельная
Поместите нейтральную металлическую пластину между питающим и заземлённым электродами. Её потенциал не задаётся: известен только нулевой суммарный заряд. Объясните, почему ёмкость определяется суммой толщин зазоров.
Изучить постановку и расчётЭлектростатика · Осесимметричная
Получите зависимость ёмкости от осевого перекрытия двух цилиндрических электродов. Сопоставьте численную чувствительность dC/dx с аналитическим эталоном и отделите линейную рабочую модель от реального краевого поля датчика.
Изучить постановку и расчётЭлектростатика · Плоскопараллельная
Вычислите погонную ёмкость провода над идеально проводящей землёй. Сравните конечную FEMM-область с точным решением методом изображений и оцените влияние её верхней границы.
Изучить постановку и расчётЭлектростатика · Плоскопараллельная
Рассчитайте ёмкость двух чередующихся групп плоских электродов. Эта задача развивает простую плоскую ёмкость: поле неоднородно, а кромки требуют отдельного контроля сетки.
Изучить постановку и расчётЭлектростатика · Плоскопараллельная
Сравните электроды с тремя радиусами скругления углов. Покажите, что малая погрешность ёмкости ещё не гарантирует точности локальной напряжённости около кромки.
Изучить постановку и расчётЭлектростатика · Осесимметричная
Добавьте электрически изолированный конический экран в осесимметричный изолятор. Определите его неизвестный потенциал и проследите, как экран изменяет ёмкость и распределение поля.
Изучить постановку и расчётЭлектростатика · Плоскопараллельная
Восстановите полную матрицу ёмкостных коэффициентов трёх фаз внутри общего экрана. Каждый её столбец получается отдельным единичным возбуждением; взаимность и симметрия становятся независимыми численными проверками.
Изучить постановку и расчётГармоническое электрическое поле · Плоскопараллельная
Соедините два диэлектрика с разными ε и tanδ последовательно по направлению поля. Рассчитайте комплексный ток и средние потери без подмены двух материалов усреднённой вещественной проницаемостью.
Изучить постановку и расчётЭлектростатика · Осесимметричная
Постройте осесимметричную иглу с полусферическим концом и исследуйте поле в зазоре над заземлённой плоскостью. Определите, насколько точная ёмкость гарантирует точность локального поля около конца иглы.
Изучить постановку и расчётЭлектростатика · Плоскопараллельная
Вычислите ёмкость полоскового проводника над диэлектрической подложкой и повторите тот же расчёт с воздухом. Из двух скалярных решений получите эффективную проницаемость и квази-ТЕМ оценку волнового сопротивления.
Изучить постановку и расчётЭлектростатика · Осесимметричная
Измените уровень жидкости в коаксиальном датчике и получите его градуировочную характеристику C(h). Покажите различие между движением электродов и движением границы диэлектриков.
Изучить постановку и расчётЭлектростатика · Плоскопараллельная
Сместите внутренний цилиндр относительно наружного и проверьте ёмкость по точному выражению. Геометрическая асимметрия разрушает простой закон E∝1/r, но сохраняет аналитический интегральный ориентир.
Изучить постановку и расчётЭлектростатика · Плоскопараллельная
Профилирование электродов позволяет уменьшить концентрацию электрического поля у их краёв. Произвольное скругление не даёт готового аналитического распределения, поэтому в этой работе выбран профиль, построенный конформным преобразованием. Его потенциал, поле и ёмкость расчётного фрагмента определяются независимо от FEMM и служат проверкой геометрии.
Изучить постановку и расчётЭлектростатика и квазиTEM · Плоскопараллельная
Дифференциальная пара имеет две связанные сигнальные полосы и общий опорный проводник. Её электрические свойства описываются матрицей ёмкостей, а не суммой двух независимых одиночных линий. В этой работе матрица определяется в реальном диэлектрическом сечении и в вакуумном контрольном сечении; затем вычисляется дифференциальное волновое сопротивление в квазиTEM приближении.
Изучить постановку и расчётЭлектростатика · Осесимметричная
Изолированное проволочное кольцо является трёхмерным телом, но его осевая симметрия позволяет вычислить ёмкость в FEMM без трёхмерного решателя. Круг в плоскости r–z представляет сечение проволоки; после вращения он образует тор. Работа проверяет правильный геометрический вес полного тела и сравнивает результат с приближением тонкого кольца.
Изучить постановку и расчётГармоническое электрическое поле · Плоскопараллельная
Наведённое напряжение соседней жилы зависит от её нагрузки. Идеально заземлённая жила, разомкнутая жила и жила с большим сопротивлением могут иметь существенно разные потенциалы в одном и том же поперечном сечении кабеля. Работа связывает полевую матрицу комплексных проводимостей с простым внешним электрическим узлом и затем проверяет найденное напряжение новым полевым решением.
Изучить постановку и расчётЭлектрическое поле тока · Плоскопараллельная
Пример показывает, почему сопротивление короткого контакта нельзя получить простым делением длины пластины на площадь поперечного сечения. Ток сначала растекается от нижнего электрода, затем постепенно выравнивается по высоте полосы и выходит через правый торец. Наибольшая неоднородность возникает около конца короткого контакта. При этом измеряемое сопротивление остаётся конечной интегральной характеристикой, которую удобно проверять аналитически.
Изучить постановку и расчётЭлектрическое поле тока · Плоскопараллельная
Проводник с боковым прямоугольным вырезом связывает привычное правило сопротивления участка с двумерным перераспределением тока. В узком месте средняя плотность тока возрастает, но переход к этому месту создаёт дополнительную неоднородность. По этой причине сумма сопротивлений трёх прямоугольных участков даёт полезную оценку снизу, однако не заменяет решение поля. Пример подходит для обсуждения шин, токоподводов и геометрических концентраторов.
Изучить постановку и расчётЭлектрическое поле тока · Плоскопараллельная
Задача отделяет две электрические характеристики кабеля: продольное сопротивление металлических проводников и поперечную утечку через изоляцию. Здесь рассчитывается только вторая величина. Потенциал внутреннего электрода равен 1 В, внешнего — нулю; ток проходит радиально через слабопроводящий диэлектрик. Удельная проводимость столь мала, что при единичном напряжении ток всего кабеля имеет порядок десятков микроампер.
Изучить постановку и расчётТеплопроводность · Плоскопараллельная
Многослойный кабель позволяет проверить тепловую модель значительно строже, чем сравнением одной максимальной температуры. Для каждого пассивного слоя есть независимое аналитическое сопротивление, а через все слои проходит одна и та же мощность жилы. Учебная задача учит различать удельное тепловое сопротивление материала, теплопроводность и сопротивление целого цилиндрического слоя. Эти три величины имеют разные определения и не должны смешиваться в таблицах.
Изучить постановку и расчётТеплопроводность · Плоскопараллельная
Три кабеля в одной траншее нагревают друг друга через грунт. Поэтому средний кабель оказывается горячее крайних даже при одинаковых потерях и одинаковой конструкции. Задача связывает внутренние сопротивления изоляции с распространением тепла в окружающей среде и с конвекцией на поверхности земли. Она полезна для обсуждения групповой прокладки и различия между локальной температурой поверхности и температурой жилы.
Изучить постановку и расчётЭлектрическое поле тока · Плоскопараллельная
Квадрат 20 × 20 мм, толщина 0.1 мм; короткие электроды у противоположных углов. Главные оси проводимости совпадают с осями модели.
Изучить постановку и расчётЭлектрическое поле тока · Плоскопараллельная
Медная фольга толщиной 35 мкм: два широких участка 10 × 10 мм соединены шейкой длиной 20 мм и шириной 2 мм; полная длина 40 мм.
Изучить постановку и расчётЭлектрическое поле тока · Плоскопараллельная
Резистивная полоска 100 × 10 мм, толщина 0.1 мм. На концах 0 и 1 В; потенциал без нагрузки измеряется в точках 20, 50 и 80 мм.
Изучить постановку и расчётЭлектрическое поле тока · Плоскопараллельная
Прямой проводник 100 × 10 мм, глубина 5 мм. Между медными участками длиной по 45 мм расположена вставка длиной 10 мм с пониженной проводимостью.
Изучить постановку и расчётЭлектрическое поле тока · Плоскопараллельная
Две параллельные полосы длиной 100 мм и шириной по 10 мм, глубина 1 мм. Общие торцевые электроды соединяют медную и бронзовую области.
Изучить постановку и расчётЭлектрическое поле тока · Плоскопараллельная
Круглая плёнка радиуса 200 мм и толщины 0.1 мм. Четыре соосные позиции с шагом 10 мм: токовые контакты x=±15 мм, измерительные точки x=±5 мм. Радиус токовых контактов 0.2 мм.
Изучить постановку и расчётТеплопроводность · Плоскопараллельная
Медная шина 100 × 10 мм, расчётная длина перпендикулярно рисунку 1 м. Объёмное тепловыделение 10⁵ Вт/м³; тепло отводится с двух широких сторон, торцы теплоизолированы.
Изучить постановку и расчётТеплопроводность · Плоскопараллельная
Два медных участка длиной по 45 мм соединены прослойкой длиной 10 мм, ширина 10 мм, глубина 1 м. Только прослойка выделяет 10 Вт на метр; внешние торцы поддерживаются при 20 °C.
Изучить постановку и расчётТеплопроводность · Плоскопараллельная
Пластина 20 × 20 мм, глубина 1 мм; короткий контакт 60 °C на левой нижней стороне и контакт 20 °C на правой верхней стороне. Теплопроводности по осям 20 и 2 Вт/(м К).
Изучить постановку и расчётТеплопроводность · Плоскопараллельная
Составной проводник 100 × 10 мм, глубина 1 мм: медь по 45 мм и контакт длиной 10 мм. Питание 20 мВ, торцы термостатированы при 20 °C. Проводимость каждого материала зависит от его средней температуры.
Изучить постановку и расчётЭлектрическое поле тока · Осесимметричная
Коаксиальные электроды радиусами 2 и 10 мм, высота чувствительной части 100 мм. Жидкость занимает 20, 50 или 80 мм снизу. Расчёт осесимметричный: горизонтальная координата r, вертикальная z.
Изучить постановку и расчётЭлектрическое поле тока · Плоскопараллельная
Однородный резистивный прямоугольник 100 × 60 мм, толщина 0.1 мм. Два режима питания последовательно измеряют координаты идеальной точки касания (30,42) мм.
Изучить постановку и расчётЭлектрическое поле тока · Осесимметричная
Полусферический электрод радиуса 0.1 м лежит в однородном полупространстве грунта. Внешняя эквипотенциальная полусфера имеет радиус 10 м. Удельное сопротивление грунта 100 Ом м; электрод 100 В, удалённая граница 0 В. Модель осесимметричная.
Изучить постановку и расчётЭлектрическое поле тока · Осесимметричная
Два соосных медных цилиндра длиной по 20 мм соединены ступенью: радиусы 5 и 1 мм. Ток идёт вдоль оси, боковые поверхности изолированы, напряжение между торцами 10 мВ.
Изучить постановку и расчётТеплопроводность · Плоскопараллельная
Шина 100 × 10 мм, расчётная длина 1 м, равномерное тепловыделение 10⁵ Вт/м³. Нижняя сторона охлаждается конвекцией h=10 Вт/(м² К), верхняя излучает в среду 20 °C с коэффициентом 0.8; торцы изолированы.
Изучить постановку и расчётТеплопроводность · Плоскопараллельная
Медная жила радиуса 5 мм, изоляция до радиуса 8 мм, длина 1 м. Охлаждение воздухом 20 °C с h=10 Вт/(м² К). Учебное ограничение температуры жилы 90 °C; сопротивление зависит от температуры.
Изучить постановку и расчётТеплопроводность · Плоскопараллельная
Три кабеля радиусами жилы 5 мм и изоляции 10 мм находятся на глубине 1 м в грунте k=1 Вт/(м К). Каждый выделяет 20 Вт/м. Сравниваются расстояния между осями 150, 300 и 600 мм; поверхность грунта поддерживается при 20 °C.
Изучить постановку и расчётТеплопроводность · Плоскопараллельная
Медная деталь 10 × 1 мм, глубина 100 мм. Три импульса мощности по 1 с разделены паузами по 1 с; полное время 6 с. Мощность при включении 100 Вт, две широкие стороны охлаждаются с h=1000 Вт/(м² К), торцы изолированы.
Изучить постановку и расчётТеплопроводность · Плоскопараллельная
Медная вставка длиной 10 мм и сечением 0.2 × 0.2 мм нагревается током 12 А в течение 0.2 с. Торцы закреплены в идеальных держателях 20 °C, боковые поверхности теплоизолированы. Рассчитывается нагрев до плавления; фаза металла не меняется.
Изучить постановку и расчётСвязанные магнитные и тепловые поля · Осесимметричная
Нативная последовательная связь гармонического магнитного поля и переходного теплового поля с пространственной температурой, консервативным переносом мощности и итерационным обновлением σ(T), μ(T).
Изучить постановку и расчётМагнитостатика · Плоскопараллельная
Магнитное поле нескольких проводников складывается векторно. Даже когда токи имеют одинаковую величину, их поля могут усиливаться в одной части плоскости и ослабляться в другой. Эта работа учит строить направление каждого вклада, переходить от формулы бесконечного провода к компонентам поля и сопоставлять полученную сумму с конечно-элементным решением. Сравнение проводят по двум компонентам магнитной индукции; силовые линии помогают объяснить их распределение.
Изучить постановку и расчётМагнитостатика · Плоскопараллельная
Индуктивность двухпроводной линии зависит от поля между проводами и от поля внутри проводящего материала. На постоянном токе плотность тока равномерна, поэтому внутренняя энергия даёт конечную добавку к внешней индуктивности. В этой работе одна и та же характеристика получается из энергии всего поля и из потокосцеплений двух цепей. Эти способы имеют общий полевой расчёт, поэтому дополнительно используется отдельная аналитическая формула.
Изучить постановку и расчётМагнитостатика · Осесимметричная
Пара катушек Гельмгольца создаёт область, где магнитная индукция слабо меняется при небольшом смещении от центра. Особое расстояние между катушками выбирается по кривизне осевого профиля, поэтому большой центральный уровень поля сам по себе ещё не означает хорошую однородность. В работе сравниваются три расстояния при одинаковых радиусах, токах и числе витков.
Изучить постановку и расчётМагнитостатика · Осесимметричная
Трёхкатушечная система позволяет подавить больше членов разложения поля около центра, чем обычная симметричная пара. При этом важны не только расстояния, но и отношение токов центральной и крайних обмоток. Работа показывает, как геометрическая настройка влияет на профиль и почему проверку однородности нужно задавать как измеримую характеристику области.
Изучить постановку и расчётМагнитостатика · Осесимметричная
Катушка Брукса служит удобным примером связи индуктивности с геометрическими пропорциями. Её прямоугольное сечение задаётся одним масштабом, поэтому можно отделить изменение размеров от изменения формы. В работе проверяется аналитическая оценка индуктивности и закон масштабирования при трёх геометрически подобных моделях.
Изучить постановку и расчётМагнитостатика · Осесимметричная
Длинный соленоид часто описывается однородным полем внутри и практически нулевым полем снаружи. Конечная катушка имеет краевые области и поток рассеяния, поэтому важно определить, какие величины можно приближать длинным соленоидом. Эта работа сравнивает центральную индукцию и энергетическую индуктивность для трёх длин одной радиальной конструкции.
Изучить постановку и расчётМагнитостатика · Осесимметричная
Магнитная связь двух обмоток описывается матрицей индуктивностей. Взаимные коэффициенты имеют знак, зависящий от согласованной ориентации токов, а их величина ограничена собственными индуктивностями. В работе матрица определяется двумя отдельными полевыми опытами и проверяется без подгонки к заранее сохранённому числу.
Изучить постановку и расчётМагнитостатика · Плоскопараллельная
Ферромагнитный экран изменяет распределение стационарного магнитного поля: значительная часть потока проходит по материалу с большей проницаемостью, а внутренняя область получает меньшую индукцию. В этой работе поперечное поле бесконечно длинного цилиндрического экрана проверяется аналитическим решением для концентрической оболочки.
Изучить постановку и расчётМагнитостатика · Осесимметричная
Сферическая оболочка даёт полезный эталон для проверки осесимметричного магнитного расчёта. В однородном внешнем поле индукция полости также однородна, а её величина известна из аналитического согласования условий на двух сферических поверхностях. Здесь проверяются геометрический вес полного тела вращения и магнитная проницаемость материала.
Изучить постановку и расчётГармоническое магнитное поле · Осесимметричная
В переменном поле проводящий ферромагнитный экран использует одновременно два механизма. Большая проницаемость отводит магнитный поток в материал, а вихревые токи создают встречное поле и рассеивают активную мощность. Частота меняет не только величину поля в полости, но и глубину его проникновения в стенку. Для правильного результата сетку необходимо согласовать с этой глубиной.
Изучить постановку и расчётГармоническое магнитное поле · Плоскопараллельная
Скин-эффект увеличивает сопротивление массивного проводника на переменном токе даже без заметного влияния соседних проводов. Изменяющееся поле порождает вихревые токи, которые вытесняют полный ток к поверхности сечения. В работе вычисленное активное сопротивление сравнивается с аналитическим решением для круглого провода через комплексные функции Бесселя.
Изучить постановку и расчётГармоническое магнитное поле · Плоскопараллельная
Поле соседнего проводника изменяет распределение тока в рассматриваемом проводе. При противоположных токах токи сильнее концентрируются на обращённых друг к другу сторонах, а активные потери превышают сумму потерь двух удалённых проводов. Эффект близости нужно отделять от собственного скин-эффекта, который присутствует и у одиночного провода.
Изучить постановку и расчётГармоническое магнитное поле · Плоскопараллельная
При переменном токе увеличение наружного периметра проводника может уменьшить вытеснение тока без увеличения массы меди. Сравнение стержня и трубы имеет смысл только при явно выбранном общем ограничении: одинаковом сечении металла, длине, материале и токе. В этой работе все эти величины сохранены, а меняется форма поперечного сечения.
Изучить постановку и расчётГармоническое магнитное поле · Осесимметричная
Вихретоковый датчик определяет положение проводящей поверхности по изменению электрического импеданса катушки. Токи в мишени создают встречное поле, изменяют реактивную составляющую и потребляют активную мощность. В работе влияние зазора изучается при неизменных катушке, частоте и материале, поэтому отклик можно использовать как основу калибровочной характеристики.
Изучить постановку и расчётГармоническое магнитное поле · Осесимметричная
Кольцевая катушка вокруг проводящей трубы чувствительна к изменению толщины стенки. Осесимметричная модель позволяет исследовать кольцевое утонение, одинаковое по всей окружности, и оценить его влияние на комплексный импеданс. Это полезная постановка для понимания неразрушающего контроля, однако она не описывает произвольную трещину локального размера.
Изучить постановку и расчётГармоническое магнитное поле · Осесимметричная
Индукционный нагрев возникает из-за джоулева рассеяния вихревых токов, наведённых полем катушки. Гармоническая магнитная задача позволяет определить распределение мощности без одновременного расчёта температуры. В этой работе исследуется частотная зависимость нагрева немагнитного диска и проверяется энергетический баланс системы.
Изучить постановку и расчётГармоническое магнитное поле · Плоскопараллельная
Ферромагнитные стенки паза усиливают и изменяют поперечное поле медного проводника. Поэтому потери зависят не только от частоты и площади меди, но и от окружающей магнитной геометрии. Работа сравнивает проводник в открытом воздушном окружении и в U-образном линейном магнитопроводе. Одинаковые токи и размеры позволяют выделить влияние проницаемости стенок.
Изучить постановку и расчётГармоническое магнитное поле · Плоскопараллельная
Шихтование уменьшает вихревые потери, ограничивая размер замкнутых токовых контуров толщиной отдельных пластин. Для понимания этого механизма полезно начать с одной явно разрешённой пластины и сравнить полевое решение с тонколистовой формулой. Работа показывает как физическую квадратичную зависимость удельных потерь от толщины, так и требования к поперечной сетке.
Изучить постановку и расчётГармоническое магнитное поле · Плоскопараллельная
Многожильный провод может уменьшать потери за счёт малого радиуса отдельных жил, но электрическое соединение и распределение токов между жилами остаются существенными. Работа сравнивает общий параллельный вывод семи изолированных жил с условием одинакового полного тока в каждой жиле. Второй вариант задаёт идеализированное выравнивание токов, а не воспроизводит геометрию скрутки.
Изучить постановку и расчётГармоническое магнитное поле · Плоскопараллельная
В трёхфазном шинопроводе фазовые токи могут иметь нулевую сумму, но каждый создаёт локальное поле и потери. Проводящий экран меняет поле снаружи, а его собственные вихревые токи добавляют активную мощность. Работа отделяет потери фазных шин от потерь экрана и показывает значение комплексного фазового соглашения.
Изучить постановку и расчётМагнитостатика · Плоскопараллельная
Матрица погонных индуктивностей нужна для расчёта многопроводной линии с общим обратным проводом. Числа матрицы зависят от выбранных независимых токовых контуров. В работе каждый фазный ток возвращается через одну нейтраль, поэтому энергия, собственные коэффициенты и взаимные коэффициенты имеют явное определение.
Изучить постановку и расчётГармоническое магнитное поле · Плоскопараллельная
Линия с возвратом тока через протяжённую проводящую среду имеет распределённый обратный путь. Его размер определяется не только геометрией проводника, но и глубиной проникновения поля. Работа посвящена выбору размера области и проверке общего тока среды, разбитой на несколько областей ради сгущения сетки.
Изучить постановку и расчётГармоническое магнитное поле · Осесимметричная
Неоднородная проводимость детали изменяет распределение вихревых токов и тепловыделения при индукционном нагреве. Кольцевая зона трубы служит удобным осесимметричным примером: её можно менять независимо от геометрии катушки и основного металла. Работа сравнивает однородную трубу с участком пониженной проводимости и рассчитывает мощность каждой области отдельно.
Изучить постановку и расчётМагнитостатика · Осесимметричная
Малая ферромагнитная частица в неоднородном поле притягивается к области большей магнитной энергии. Этот эффект позволяет сопоставить полевой расчёт силы с дипольным приближением, не используя сохранённую заранее численную силу. Работа также показывает, почему сетку следует сгущать в воздухе около тела, а не только внутри него.
Изучить постановку и расчётМагнитостатика и индуктивное измерение · Осесимметричная
Дифференциальный трансформатор преобразует перемещение магнитного сердечника в разность потокосцеплений двух вторичных обмоток. Симметричное положение даёт дифференциальный нуль, а направление смещения определяется знаком синхронно выделенного сигнала. Работа строит калибровочную характеристику из полевых опытов и проверяет симметрию и взаимность магнитной связи.
Изучить постановку и расчётГармоническое магнитное поле · Осесимметричная
В индукционном измерении передающая катушка возбуждает токи в окружающей проводящей среде, а приёмная регистрирует изменённое поле. Комплексный коэффициент передачи зависит от проводимости и расположения слоёв. Работа демонстрирует прямой полевой отклик двух катушек и проверяет его взаимность; геологическая интерпретация по этому отклику не выполняется.
Изучить постановку и расчётМагнитостатика · Осесимметричная
В идеальном состоянии Мейснера магнитный поток исключён из объёма тела. Для внешнего поля сферы эта идеализация задаётся условием нулевой нормальной индукции на поверхности. Работа использует точное аналитическое решение, чтобы проверить направление и перераспределение поля вокруг идеально диамагнитной сферы. Реальная модель сверхпроводящего материала здесь не вводится.
Изучить постановку и расчётГармоническое магнитное поле и электрические цепи · Плоскопараллельная
Короткозамкнутый виток не просто ослабляет переменное поле: индуцированный ток меняет его фазу. Если виток охватывает часть полюса, соседние участки зазора получают разные комплексные индукции. Работа исследует этот механизм на неподвижном П-образном магнитопроводе и решает ток витка из полевой матрицы и уравнения замкнутой цепи.
Изучить постановку и расчётГармоническое магнитное поле и электрические цепи · Плоскопараллельная
В многопроводной линии взаимная связь определяется комплексной матрицей: соседние токи меняют не только потокосцепление, но и распределение потерь. Работа извлекает полную матрицу Z трёх портов с общей проводящей оболочкой, подключает две пассивные нагрузки и проверяет найденные токи новым полевым решением.
Изучить постановку и расчётГармоническое магнитное поле и электрические цепи · Осесимметричная
Две связанные катушки могут передавать энергию без электрического контакта, но их взаимная индуктивность ещё не определяет полезную мощность. Последовательные конденсаторы компенсируют реактивную часть, нагрузка отражается в первичную цепь, а потери меди ограничивают КПД. Работа соединяет реальные полевые импедансы катушек с полной комплексной схемой и отдельно проверяет сеточную и частотную сходимость.
Изучить постановку и расчётМагнитное поле и электромеханика · Плоскопараллельная
Реактивный момент возникает благодаря различной магнитной проводимости по двум осям ротора. Для первого самостоятельного исследования выбран эллиптический стальной ротор и простое двухполюсное поле эквивалентной фазной обмотки.
Изучить постановку и расчётМагнитное поле и электромеханика · Плоскопараллельная
Цилиндр Хальбаха создаёт сильное поле в рабочем отверстии благодаря повороту направления намагничивания по окружности. Такая система позволяет связать устройство постоянного магнита, пространственную гармонику и практическую сегментированную сборку.
Изучить постановку и расчётМагнитное поле и электромеханика · Плоскопараллельная
В магнитном редукторе момент передаётся через воздушные промежутки. Неподвижные ферромагнитные сегменты преобразуют пространственные гармоники одного ротора в гармоники, взаимодействующие со вторым ротором.
Изучить постановку и расчётМагнитное поле и электромеханика · Плоскопараллельная
Воздушный зазор делает индуктивность дросселя менее чувствительной к проницаемости сердечника и позволяет запасать энергию. При этом поле у краёв зазора перестаёт быть одномерным.
Изучить постановку и расчётМагнитное поле и электромеханика · Плоскопараллельная
Насыщение изменяет связь тока и потокосцепления. Постоянная индуктивность перестаёт описывать одновременно установившийся поток, запасённую энергию и малое приращение напряжения.
Изучить постановку и расчётМагнитное поле и электромеханика · Плоскопараллельная
Двухобмоточное магнитное устройство удобно характеризовать матрицей индуктивностей. Два независимых токовых опыта позволяют отделить взаимную связь от рассеяния каждой обмотки.
Изучить постановку и расчётМагнитное поле и электромеханика · Осесимметричная
Соленоид втягивает стальной плунжер в область более сильного поля. Его тяговая характеристика зависит от перекрытия катушки и плунжера, а не только от площади условного зазора.
Изучить постановку и расчётМагнитное поле и электромеханика · Осесимметричная
В приводе с постоянным магнитом ток катушки позволяет менять направление силы. В отличие от обычного железного плунжера, такая система не обязана втягиваться при обоих направлениях тока.
Изучить постановку и расчётМагнитное поле и электромеханика · Осесимметричная
Две встречные кольцевые магнитные сборки дают бесконтактную осевую силу. Её рост при сближении полезен для подшипниковых узлов, но одна осевая характеристика не устанавливает полную пространственную устойчивость.
Изучить постановку и расчётМагнитное поле и электромеханика · Осесимметричная
Температурный коэффициент остаточной индукции меняет поле постоянного магнита. Шар выбран как учебный объект с известным внутренним размагничивающим полем: так численную модель можно проверить аналитически.
Изучить постановку и расчётМагнитное поле и электромеханика · Осесимметричная
Чашечная магнитная система замыкает поток через центральный полюс, якорь и наружный обратный полюс. Такая геометрия характерна для удерживающих электромагнитов и фрикционных электромагнитных муфт.
Изучить постановку и расчётМагнитное поле и электромеханика · Осесимметричная
Переменное поле катушки индуцирует токи в проводящем диске. Их взаимодействие с первичным полем создаёт среднюю силу отталкивания и одновременно выделяет теплоту.
Изучить постановку и расчётМагнитное поле и электромеханика · Плоскопараллельная
В линейном двигателе периодическое поле постоянных магнитов взаимодействует с проводниками подвижной катушки. Поступательная силовая характеристика помогает понять связь геометрии, полярности и коммутации.
Изучить постановку и расчётМагнитное поле и электромеханика · Плоскопараллельная
В асинхронной машине частота токов ротора определяется скольжением. Серия неподвижных гармонических задач позволяет исследовать вытеснение тока и эквивалентный импеданс без ложного представления о прямом моделировании вращающегося ротора во времени.
Изучить постановку и расчётМагнитное поле и электромеханика · Плоскопараллельная
Магниты ротора создают периодическое потокосцепление неподвижной фазной обмотки. Из последовательности статических полей получают ЭДС при заданной скорости; сама магнитостатическая задача не содержит вращения во времени.
Изучить постановку и расчётМагнитное поле и электромеханика · Плоскопараллельная
Скос пазов или магнитов можно предварительно исследовать усреднением согласованных двумерных сечений. Такой метод помогает увидеть подавление пространственных гармоник, сохраняя границу между приближением сечений и полноценной трёхмерной моделью.
Изучить постановку и расчётМагнитное поле и электромеханика · Плоскопараллельная
У вентильно-индукторной машины зубчатый стальной ротор стремится занять положение высокой магнитной проводимости. Положение меняет фазное потокосцепление даже при постоянном токе.
Изучить постановку и расчётМагнитное поле и электромеханика · Плоскопараллельная
В машине постоянного тока магнитное поле возбуждения складывается с полем токов якоря. Результат зависит от распределения проводников, а не только от суммы ампер-витков.
Изучить постановку и расчётМагнитное поле и электромеханика · Плоскопараллельная
Трансформатор тока должен отдавать измерительный ток в нагрузку вторичной цепи. Нельзя одновременно независимо задавать оба тока и считать, что нагрузка уже учтена.
Изучить постановку и расчётМагнитное поле и электромеханика · Плоскопараллельная
Три стержня общего магнитопровода не эквивалентны трём независимым однофазным устройствам. Потоки замыкаются через общие ярма, а нулевая последовательность ищет пути через окружающее пространство.
Изучить постановку и расчётМагнитное поле и электромеханика · Плоскопараллельная
Ослабление одного магнитного сегмента нарушает пространственную симметрию ротора. Полевая диагностика полезна, если сравниваются одинаковые токи, геометрия и способ обработки углового ряда.
Изучить постановку и расчётГармоническое магнитное поле · Плоскопараллельная
Шесть сторон трёхфазной обмотки создают бегущее магнитное поле над неподвижной алюминиевой пластиной. Наведённые в пластине токи взаимодействуют с полем и создают продольную силу. Работа связывает пространственное распределение обмотки, чередование фаз, потери и направление тяги.
Изучить постановку и расчётДля выбранных условий примеров нет. Измените запрос или сбросьте фильтры.