Моделювання та аналіз тривимірних квазістаціонарних електромагнітних полів безконтактних індуктометрів, розміщених над електропровідним ґрунтом господарського призначення. Ч. І.

Анотація

Робота присвячена вирішенню задачі теорії тривимірного квазістаціонарного електромагнітного поля, що генерується безконтактним індуктометром при його взаємодії з розташованим під ним на деякій відстані електропровідному ґрунті сільськогосподарського призначення, питома електропровідність якого вимірюється. Особливістю даного дослідження є те, що воно засноване на отриманні точного аналітичного рішення задачі для електромагнітного поля, створюваного довільним просторовим контуром зі струмом (модель безконтактного індуктометра), розташованим поблизу електропровідного тіла, що намагнічується, з плоскою поверхнею (модель електропровідного ґрунту сільськогосподарського призначення), вихрові струми. Рішення з урахуванням замкнутості контурів знайдено у вигляді квадратур для векторного та скалярного потенціалів, напруженостей магнітного та електричного полів в електропровідному середовищі без обмежень на геометрію контурів, властивості середовища та частоту поля. Наявність точного рішення, крім безперечної переваги, пов’язаного з обґрунтованістю знайдених результатів, дозволяє отримати ряд наслідків, справедливих для довільного поля в системі. Іншим важливим наслідком точного рішення є висновок, що неоднорідне електромагнітне поле при проникненні в електропровідний простір згасає із глибиною завжди швидше, ніж однорідне поле. Для імпульсних полів розрахунок обмежений певним проміжком часу від початку дії імпульсу струму, причому, чим ближче до початкового моменту часу, тим більш точно розраховується електромагнітне поле. Так, як зазвичай, імпульс струму змінюється найбільш швидко і досягає найбільших значень протягом відносно малого проміжку часу, отже на цьому найважливішому етапі визначається електромагнітне поле.