Розподіл вихрових електричних струмів в анізотропному електропровідному трансформаторі
Анотація
Досліджено формування та розподіл вихрових електричних струмів у конструкції анізотропного електропровідного трансформатора як елемента інфокомунікаційних систем. Побудовано математичну модель у вигляді диференціального рівняння, що враховує тензорну природу електропровідності матеріалу пластини. Проведено чисельне моделювання та візуалізацію векторних полів струмів. Показано, що при коефіцієнті анізотропії K >1 контури вихрових струмів витягуються вздовж осі з більшою провідністю, а при K< 1 — уздовж ортогональної. Встановлено зв’язок між анізотропією та
тепловими втратами, що важливо для проєктування високоефективних елементів телекомунікаційних систем.
Посилання
A. A. Ashcheulov, M. Ya. Derevianchuk, D. A. Lavreniuk, and I. S. Romaniuk, “Electric current transformation by anisotropic electrically conductive medium,” Tekhnologiya i Konstruirovanie v Elektronnoi Apparature, no. 5–6, pp. 28–32, 2020, doi: 10.15222/TKEA2020.5-6.28.
A. A. Ashcheulov, “On energy opportunities in anisotropic bipolar electrically conductive media,” Journal of Thermoelectricity, no. 3, pp. 5–18, 2021, doi: 10.63527/1607-8829-2021-3-5-18.
A. Ashcheulov, M. Derevianchuk, and D. Lavreniuk, “The method of turbulent transformation of energy,” Engineering Reports, 2023, Art. e12620, doi: 10.1002/eng2.12620.
A. A. Ashcheulov, M. Ya. Derevianchuk, D. O. Lavreniuk, and I. S. Romaniuk, “Anisotropic electrically conductive material,” Patent of Ukraine no. 147993, Bull. no. 25, 2021.
A. Ashcheulov, M. Derevianchuk, D. Lavreniuk, and M. Rozhdestvenska, “Thermal losses of an anisotropic electrically conductive transformer,” Security of Infocommunication Systems and Internet of Things, vol. 3, no. 1, p. 01005, 2025, doi: 10.31861/sisiot2025.1.01005.
L. I. Anatychuk, Thermoelectricity, Vol. 1: Physics of Thermoelectricity. Kyiv–Chernivtsi: Institute of Thermoelectricity, 1998.
L. I. Anatychuk, Thermoelectricity, Vol. 2: Thermoelectric Power Converters. Kyiv–Chernivtsi: Institute of Thermoelectricity, 2005.
M. E. Orazem, and B. Tribollet, Electrochemical Impedance Spectroscopy, 2nd ed. Hoboken, NJ: Wiley, 2021.
J. F. Nye, Physical Properties of Crystals: Their Representation by Tensors and Matrices, Oxford: Oxford Univ. Press, 1985.
L. D. Landau, and E. M. Lifshitz, Electrodynamics of Continuous Media. Oxford: Pergamon Press, 1984, 460 p.
S. Tarasovs, and A. Aniskevich, “Identification of the anisotropic thermal conductivity by an inverse solution using the transient plane source method,” Measurement, vol. 206, Article 112252, 2023, doi: 10.1016/j.measurement.2022.112252.
L. C. Evans, Partial Differential Equations, 2nd ed. Providence, RI: American Mathematical Society, 2022, 662 p.
C. R. Harris, K. J. Millman, S. J. van der Walt, et al., “Array programming with NumPy,” Nature, vol. 585, pp. 357–362, 2020, doi: 10.1038/s41586-020-2649-2.
W. McKinney, Python for Data Analysis: Data Wrangling with pandas, NumPy, and Jupyter, 3rd ed., Sebastopol, CA: O’Reilly Media, 2022, 582 p.
J. D. Hunter, “Matplotlib: A 2D Graphics Environment,” Computing in Science and Engineering, vol. 9, no. 3, pp. 90–95, 2007, doi: 10.1109/MCSE.2007.55.
S. Han, and I. Y. Kwak, “Mastering data visualization with Python: practical tips for researchers,” J. Minim. Invasive Surg., vol. 26, no. 4, pp. 167–175, Dec. 2023, doi: 10.7602/jmis.2023.26.4.167.
Авторське право (c) 2025 Микола Дерев'янчук, Анатолій Ащєулов
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
