The paper presents a method of how the nonlinear boundary condition [1] may be applied in nonlinear problems of electromagnetic field theory. It is introduced for problems with nonlinear conductivity. An analytical procedure has been constructed, which seeks to reduce calculations related with the nonlinear region. In order to verify the proposed solutions, two problems have been formulated: one of linear and the other of cylindrical symmetry. These have been additionally solved by the authors’ modification of the perturbation method that has been described in previous papers [7, 8, 10]. The electromagnetic field distribution obtained thereby has served as a referential result since it can obtain very accurate solutions [10]. Relative errors of electric and magnetic field strength are introduced to verify the results.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
An analysis of electromagnetic fields inside a nonlinear conducting material has been presented. Non-sinusoidal periodic fields have also been taken into account. In order to obtain the field distributions, an analytical-numerical method based on the method of small parameter has been used. The presented example is a tubular conductor of nonlinear conductivity. The solution was verified with the use of two criteria: an integral error and a total current error.
PL
rzedstawiona została analiza pola elektromagnetycznego z uwzględnieniem nieliniowej konduktywności materiału przewodzącego. W pracy wzięto również pod uwagę odkształcone przebiegi wielkości pola. W celu otrzymania rozkładu pola, zastosowano metodę analitycznonumeryczną opartą na metodzie małego parametru. Przedstawionym przykładem jest przewód rurowy o nieliniowej konduktywności. Rozwiązanie sprawdzono poprzez wprowadzenie dwóch kryteriów: błędu całkowego oraz błędu wartości całkowitego prądu.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule jest rozważane nieliniowe zagadnienie z teorii pola elektromagnetycznego: struktura cylindryczna z powłoką o nieliniowej konduktywności umiejscowiona w polu sinusoidalnie zmiennym w czasie. Podjęto próbę określenia rozkładu wektorowego potencjału magnetycznego dla zadanych warunków brzegowych pierwszego rodzaju (warunek Dirichleta) i drugiego rodzaju (warunek brzegowy Neumanna). W tym celu zastosowano metodę wykorzystującą rozwinięcie w szereg względem "małego parametru". Cechą charakterystyczną wybranej metody są obliczenia symboliczne. W dalszej kolejności, w celu sprawdzenia dokładności rozwiązania, zdefiniowano błędy równania różniczkowego (błąd całkowy i błąd maksymalny) i określono ich wartości oraz sprawdzono bilans mocy. Celem artykułu jest przedstawienie metody pozwalającej otrzymać rozwiązanie wzorcowe dla wybranych zagadnień teorii pola elektromagnetycznego, uwzględniających nieliniową konduktywność.
EN
A nonlinear problem in the electromagnetic field theory is considered: a cylindrical structure with a nonlinear conductive layer placed in a uniform sinusoidal field. An attempt was made to determine the magnetic vector potential distribution for imposed boundary conditions of the first (Dirichlet boundary condition) and second (Neumann condition) kind. For this purpose, a method that bases on the "small parameter" expansion is used. A characteristic feature of the chosen method is that it includes the need for symbolic calculation. Furthermore, in order to verify the solution, differential equation errors were defined and evaluated (integral error and maximum error). Additionally, the power balance was verified. The aim of this paper is to present a method allowing obtainment of a model solution for chosen problems in the electromagnetic field theory which involve nonlinear conductivity.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
A brief introduction to modifying the well-known boundary conditions in electromagnetic field problems is given in the paper. It helps to reduce costs of the numerical analysis of an electromagnetic field. This modification forms the fourth boundary condition which is introduced on the basis of Maxwell's equations and includes the previous works. This work presents the start point and aim for further analysis. The further work concerns one additional series term added to the conductive nonlinearity.
PL
W niniejszym artykule przedstawiono wpływ nieliniowej konduktywności jako właściwości umożliwiającej sformułowanie nieliniowego warunku brzegowego dla pól elektromagnetycznych. Odwołano się także do poprzednich prac, w których nieliniowość w polu elektromagnetycznym była omawiana. W mniejszym artykule zwracamy szczególną uwagę na przebieg czasowy wektorowego potencjału magnetycznego przy zastosowaniu nieliniowej konduktywności.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.