Relaksacja elektryzacji metalowego obiektu po zakłóceniu intencjonalnym impulsowym zaburzeniem elektromagnetycznym

• Autorzy: Mizeraczyk Jerzy , Budnarowska Magdalena , Falkowski Filip

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2024.10.57

Warianty tytułu

EN

The relaxation of the electrification of a metallic object following intentional impulse electromagnetic disturbance

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule opisano przeanalizowany na drodze symulacji komputerowej proces relaksacji elektryzacji metalowego obiektu po zakłóceniu intencjonalnym impulsowym zaburzeniem elektromagnetycznym (EM). Oddziaływanie EM impulsu zaburzającego na metalowy obiekt powoduje przemieszczenie się swobodnych elektronów na jego powierzchni i elektryzację obiektu. W wyniku elektryzacji na powierzchni obiektu powstają obszary elektrycznie neutralne oraz obszary o różnej polarności elektrycznej. Proces elektryzacji oraz relaksacji obiektu analizowano na podstawie zmian składowej normalnej pola elektrycznego generowanego przez obszary elektrycznie naładowane na powierzchniach obiektu. Badania wykazują, że po ustaniu oddziaływania impulsu zaburzającego na obiekt istnieje regularność w zaniku składowej normalnej pola elektrycznego na powierzchni obiektu. Relaksacja elektryzacji obiektu trwa około 20 nanosekund i obejmuje przejście przez serię modów, zmniejszając stopniowo jego naelektryzowanie i przywracając neutralność elektryczną.

EN

The article describes the computer simulation-based analysis of the relaxation process of the electrification of a metallic object following intentional impulse electromagnetic (EM) disturbances. The interaction of the EM impulse disturbance with the metallic object causes the displacement of free electrons on its surface and electrification of the object. As a result of electrification, electrically neutral areas and areas of different electrical polarity are formed on the object's surface. The process of electrification and relaxation of the object was analyzed based on changes in the normal component of the electric field generated by the electrically charged areas on the object's surfaces. The research indicates that after the cessation of the disturbing impulse's interaction with the object, there is a regularity in the decay of the normal component of the electric field on the object's surface. The relaxation of the object's electrification takes about 20 nanoseconds and involves transitioning through a series of modes, gradually reducing its electrification and restoring electrical neutrality.

Słowa kluczowe

PL

zaburzenie środowiska elektromagnetycznego; elektryzacja obiektów metalowych; EMC; intencjonalny impuls EM

EN

electromagnetic interference; electromagnetic environment; metal objects electrification; EMC; intentional electromagnetic interference pulse

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 100, nr 10
• Strony: 269--272
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Mizeraczyk Jerzy

• Uniwersytet Morski w Gdyni, Katedra Elektroniki Morskiej, ul. Morska 81-87, 81-225 Gdynia

• https://orcid.org/0000-0002-5173-3592

autor

Budnarowska Magdalena

• Uniwersytet Morski w Gdyni, Katedra Elektroniki Morskiej, ul. Morska 81-87, 81-225 Gdynia

• https://orcid.org/0000-0002-5341-7585

autor

Falkowski Filip

• Uniwersytet Morski w Gdyni, Katedra Elektroniki Morskiej, ul. Morska 81-87, 81-225 Gdynia

• https://orcid.org/0009-0004-3957-6805

Bibliografia

• [1] Budnarowska M., Mizeraczyk J., Temporal and Spatial Development of the EM Field in a Shielding Enclosure with Aperture after Transient Interference Caused by a Subnanosecond High-Energy EM Plane Wave Pulse, Energies, 2021, 14(13), 3884
• [2] Sabath F., System oriented view on high-power electromagnetic (HPEM) effects and intentional electromagnetic interference (IEMI), Proceedings of the XXIX URSI General Assembly, 2008
• [3] Giri D.V., Tesche F.M. Classification of Intentional Electromagnetic Environments (IEME), IEEE Transactions on Electro-magnetic Compatibility, 2004, 46, no.3, pp. 322 – 328
• [4] IEC 61000-2-13, Electromagnetic compatibility (EMC) –Part 2- 13: Environment – High-power electromagnetic (HPEM) environments – Radiated and conducted, First edition 2005-03
• [5] Sabath F., Threads of Electromagnetic Terrorism, EUROEM 2012 – ONERA, Toulouse, France, 2012, pp.17
• [6] Shubitidze P., Jobava R., Karkashadze D., Beria R., Pommerenke D. and Frei S., Numerical study of the coupling of transient fields of ESD into a cavity, in Proc. Conf. Direct Inverse Probl. Electromagn. Acoust. Wave Theory, 1998, pp. 108–110
• [7] Budnarowska M., Mizeraczyk J., Bargieł, K., Development of the EM Field in a Shielding Enclosure with Aperture after Interference Caused by a Subnanosecond High-Power Parallelly Polarized EM Plane Wave Pulse, 2023, Energies, 16(2), 585
• [8] Budnarowska M., Mizeraczyk, J., Determination of Shielding Effectiveness of a Subnanosecond High-Power EM Interference by an Enclosure with Aperture Using Time Domain Approach, Energies, 16(4), 2023
• [9] Microwave Studio Computer Simulation Technology (CST). Online: http:// www.cst.com (dostęp: 1.04.2023)

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2025).