Modelowanie prądów wirowych w środowiskach słaboprzewodzących przy wykorzystaniu skalarnego potencjału elektrycznego

• Autorzy: Płonecki P. , Sawicki B. , Wincenciak S.

Warianty tytułu

EN

Modelling of eddy-currents in low conducting areas with using the electric scalar potential

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wydajny opis matematyczny prądów wirowych przy wolnozmiennych wymuszeniach elektromagnetycznych pochodzących od płynącego w cewce prądu elektrycznego. Polem zastosowań prezentowanego rozwiązania są problemy bioelektromagnetyczne, z czego wynikają zastosowane założenia upraszczające. Opis został sformułowany w oparciu o skalarny potencjał elektryczny. Zaprezentowano autorskie rozwiązanie zagadnienia na granicach niejednorodności, podczas obliczeń metodą elementów skończonych. Testy numeryczne potwierdziły poprawność metody, oraz jej wysoką wydajność obliczeniową.

EN

The article presents an efficient implementation of mathematical description of eddy-currents excited by external, time-varying magnetic fields. The presented solution deals with bioelectromagnetic problems, which results in the applied simplifying assumptions. The description was formulated on the basis of the electric scalar potential. The own solution of the issue within non-homogeneity limits while calculating with using the finite element method is presented. The numerical tests confirmed the correctness of the method, as well as its high calculative efficiency.

Słowa kluczowe

PL

skalarny potencjał elektryczny; prądy wirowe; MES (metoda elementów skończonych)

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Elektrotechniki
• Czasopismo: Prace Instytutu Elektrotechniki
• Rocznik: 2008
• Tom: Z. 236
• Strony: 129--142
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Płonecki P.

autor

Sawicki B.

autor

Wincenciak S.

• Instytut Elektrotechniki Teoretycznej i Systemów Informacyjno Pomiarowych, Wydział Elektryczny, Politechnika Warszawska,

Bibliografia

• 1. Płonecki P., Sawicki B., Starzyński J., Wincenciak S.: Mathematical description of eddy currents in a non-homogenous area with using electric scalar potential. Electrical Review, 2'2007, pp. 215-218, Wilkasy 2007, Poland.
• 2. Wang W. and Eisenberg S. R.: A Three-Dimensional Finite Element Method for Computing Magnetically Induced Currents in Tissues. IEEE Transactions on Magnetics, vol. 30, no. 6, pp. 5015-5023, November 1994.
• 3. Stuchly M. A. and Dawson T. W.: Human Organ and Tissue Induced Currents by 60 Hz Electric And Magnetic Fields. Proceedings - 19th International Conference - IEEE/EMBS, vol. 6, pp. 2464-2467, 30 Oct.-2 Nov. 1997.
• 4. Gjonaj E., Bartsch M., Clemens M., Schupp S., and Weiland T.: High-Resolution Human Anatomy Models for Advanced Electromagnetic Field Computations. IEEE Transactions on Magnetics, vol. 38, no. 2, March 2002.
• 5. Dawson T. W. and Stuchly M. A.: High-Resolution Organ Dosimetry for Human Exposure to Low-Frequency Electric Fields. IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 13, no. 2, April 1998.
• 6. Stuchly M. A. and Dawson T. W.: Interaction of Low-Frequency Electric and Magnetic Fields with the Human Body. Proceedings of the IEEE, vol. 88, no. 5, May 2000.
• 7. Zienkiewicz O. C.: The Finite Element Method. McGraw Hill, Meidenhead, 1977.
• 8. Biro O., Preis K.: Finite Element Analysis of 3-D Eddy Currents. IEEE Transactions on Magnetics, vol. 26, No. 2, pp. 418-423, March 1990.
• 9. Siauve N., Scorretti R., Burais N., Nicolas L., Nicolas A.: Electromagnetic fields and human body: a new challange for the electromagnetic field computation. COMPEL, Vol. 22 No. 3, 2003.
• 10. Langtangen H. P.: Computational Partial Differential Equations. Numerical Methods and Diffpack Programming. Springer Verlag, Berlin-New York, 1999.
• 11. Płonecki P., Sawicki B, Starzyński J., Wincenciak S.: Wykorzystanie warunku na ciągłość gęstości prądu do wydajnego modelowania prądów wirowych w środowiskach słaboprzewodzących. ZKWE 2008, 14 - 16 kwietnia 2008, Poznań, str. 8 – 9.