Laboratoare compatibilitate electromagnetică

Laborator nr.1

Ecran sferic in camp magnetostatic

La realizarea unei probleme in programul studiat la facultate si anume QuickField se genreaza patru fisiere:

• Un fisier cu extensia .pbm (avand iconita ca o “lupa”)

• Un fisier cu extensia .mod

• Un fisier cu extensia .mgst→in acest fisier se gasesc d ele problemei respective.

• Un fisier cu extensia .res→in acest fisier se gasesc rezultatele problemei respective.

Desfasurarea lucrarii

Un ecran sferic in camp magnetostatic este plasat intr-un camp extern de inductie magnetic: B ⃗_ext=0.5T

Acest ecran are urmatoarele date:

• Permeabilitatile ecranului sferic in camp magnetostatic si al aerului sunt urmatoarele:

-μ_aer=1F/m

-μ_ecran=1000F/m

• Lungimea patratului pe care sunt plasate cele patru frontiere este: L=1000mm sau L=1m.

• Razele celor doua cercuri prevazute in aceasta aplicatie sunt: r_int=99mm sau r_int=0.099m si r_ext=100mm sau r_ext=0,01m.

Pentru rezolvarea acestei aplicatii este nevoie de cateva formule demonstrative:

∅=∫_Σ▒B ⃗ dA ⃗=∫_Γ▒A ⃗ dl

B×A=A×l

B×l^2=A×l

B=2×A×l

De unde: A=B/2 sau A=B/2l .

Din toate aceste calcule rezulta ca potentialul magnetic vector: A=0.25 (acesta este valabil doar pentru frontiera 1).

Eficienta numerica a ecranului sferic in camp magnetostatic este data de relatia: S_(numeric sferic)=B ⃗_ext/B ⃗_int

In timp cele patru frontiere au urmatoare valori:

-fr_1: A=A_0=0.25

-fr_2: H(t)=0

-fr_3: A=A_0=0

-fr_4: H(t)=0

Eficienta unui ecran sferic in camp magnetostatic depinde de permeabilitatea relativa a materialului, de grosimea ecranului si de raza acestuia.

Cerintele referatului

• Se va studia dependenta eficientei ecranului sferic in camp magnetostatic in functie de permeabilitatea magnetica a ecranului sferic in camp magnetostatic: S=f(μ_r)

• Se va raliza graficul : S=f(μ_r), iar permeabilitatea magnetica a ecranului sferic in camp magnetostatic va lua urmatoarele valori: μ_r=(1000÷5000)F/m

• Se va studia dependenta eficientei ecranului sferic in camp magnetostatic in functie de grosimea ecranului sferic in camp magnetostatic: S=f(g). Grosimea, g a ecranului sferic in camp magnetostatic va fi: g_1=1mm,g_2=2mm, g_3=3mm, g_4=4mm si g_5=5mm.

• Se va studia dependenta eficientei ecranului sferic in camp magnetostatic in functie de raza interioare si de raza exterioara a ecranului sferic in camp magnetostatic. Cele doua raze ale ecranului sferic in camp magnetostatic vor lua urmatoarele valori: raza interioara a ecranului sferic in camp magetostaic va fi: r_int=(99÷104)mm sau r_int=(0.099÷0.104)m, iar raza exterioara a ecranului sferic in camp magetostaic va fi : r_ext=(100÷105)mm sau r_ext=(0.1÷0.105)m.

Din aceste cerinte vor rezulta trei tabele.

Valoarea analitica pentru eficienta ecranului sferic in camp magnetostatic este:

S_(analitic sferic)=1+2/9(1-k^3)(μ_r+1/μ_r -2)

Coeficientul k va fi egal cu:

k=r_int/r_ext

Valoarea expresiei pentru eroarea relative, ε va fie egala cu:

ε_r[%]=|S_(numeric-S_analitic )/S_analitic |×100

Aplicatia rezolvata in programul studiat in laboratorul de la disciplina Compatibilitate .