Занятие 6.3
Подготовительный этап методики · Проверка масштаба и пространственного распределения поля
Выбор корректного метода до расчёта устройства.
Результат этого этапа — проверенная постановка или воспроизводимая процедура перед серией расчётов.
Обосновать постановку и способ измерения. Свяжите потенциал, его производные и измеряемые компоненты поля; выберите точки внутри областей и отдельно у границ.
Сравните состояние материала и малое возмущение. Выполните действия практикума по его исходной таблице. Сведите исходное и изменённое состояния в одну таблицу, укажите единицы и вычислите разность результатов.
Ответить на вопрос по своим результатам. Проверьте знак, единицу и масштаб по постановке; используйте аналитическое поле, если для этого эталона оно выведено в занятии.
Оформление наблюдений. Координаты, компоненты поля, единицы, режим и принадлежность точки материалу; при сравнении профилей — одна ориентация оси.
Независимый контроль. Используйте производную потенциала, аналитический однородный предел или закон источника, предусмотренный данным занятием.
Точность и расхождения. Критерий этого этапа — соответствие исходным данным, топологии, назначениям и процедуре повторного открытия. Численный допуск поля здесь не назначают: поле ещё не является защищаемым результатом. Расхождения размеров и параметров фиксируйте с единицами и происхождением.
Поясните, где поле определяет полезный эффект устройства, а где локальная неоднородность ограничивает простую расчётную схему.
Границы вывода. Методические опыты; расчётный статус определяется точными моделями и результатами проверки.
Сравните состояние материала и малое возмущение
Нормировки, общие обозначения и единицы курса. Обозначения конкретной задачи приведены рядом с формулами.
Секущая B/H описывает луч из начала, дифференциальная dB/dH — малое приращение около рабочей точки. Для магнита со смещением линия не проходит через начало. Frozen удерживает найденное распределение проницаемости для нового расчёта источников; Incremental описывает линеаризованный отклик относительно смещённого состояния. Эти задачи не заменяют новое нелинейное решение.
Сравните центральные разности для h и h/2. Слишком малый шаг усиливает ошибки полевого решения. Обязательно сохраняйте смещённое состояние, величины возмущения и направление: в насыщенной среде отклик может быть тензорным.
Дано. В рабочей точке B=1{,}5 Т и H=1000 А/м. Найдите абсолютную секущую проницаемость.
Приведите данные к СИ и используйте соотношение из теории.
Последовательность вычисления приведена в программе ниже; контрольное значение: 0,0015 Гн/м.
Ответ: 0,0015 Гн/м
Проверка: Это аналитический контроль указанного частного случая. Полевой опыт проверяется отдельно.
| Исходная величина | Значение | Единица |
|---|---|---|
| Исходные данные контроля | В рабочей точке B=1{,}5 Т и H=1000 А/м. Найдите абсолютную секущую проницаемость. |
Ожидаемый результат. Получите таблицу параметров и результатов; объясните знак и отличие от аналитического контроля.
Как проверить. Повторите опыт с изменением одного параметра. Сохраните исходный файл, версию FEMM, решение и единицы результатов.
Какие условия и наблюдаемые величины определяют проверку: сравните состояние материала и малое возмущение?
С чем сравнить. Аналитический профиль из теории применим только при тех же источниках, материале и граничных условиях. Карта цветов не заменяет численное измерение.
Итог работы. Таблица по теме «Секущая, дифференциальная и замороженная проницаемости», исходные файлы, программа и объяснение ограничений.
Программа: Секущая, дифференциальная и замороженная проницаемости · Порядок запуска
Выполните во встроенной консоли Python FEMM 5. Сначала проверьте арифметику метода; затем выполните полевой опыт.
"""Секущая, дифференциальная и замороженная проницаемости.
Встроенный Python FEMM 5. Аналитический контроль; не квитанция полевого решения.
"""
from math import pi, sqrt, sin, cos
# Исходные данные приведены в СИ; результат сравнивается с примером урока.
result = 1.5/1000
# Контрольный вывод: Гн/м.
print(result)
Выполните опыт «Сравните состояние материала и малое возмущение» и представьте таблицу сравнения.
Frozen сохраняет распределение проницаемости найденного состояния для исследования источников; Incremental линеаризует малое приращение около смещения. Оба отличаются от нового полного нелинейного решения.