Магнитный поток кольца с током. Индуктивность кольца
QR код
Аннотация. В литературе по физике, посвященной разделу «Электричество и магнетизм», рассматриваются различные формы проводников с токами, создающих магнитное поле. Одним из них является кольцо. Кольцо или одновитковый контур является элементом многих электрических устройств. Одним их основных параметров кольца является индуктивность. В данной работе вначале рассматривается магнитный поток, создаваемый кольцом с током. Затем по опреде-ленному магнитному потоку находится индуктивность кольца. Полученная формула находится в хорошем соответствии с другими выражениями для индуктивности кольца.
Ключевые слова: кольцо с током, индукция магнитного поля, магнитный поток, индуктивность.
Для цитирования: Ахраменко, Н.А. Магнитный поток кольца с током. Индуктивность кольца / Н.А. Ахраменко // Проблемы физики, математики и техники. – 2024. – № 2 (59). – С. 7–10. – DOI: https://doi.org/10.54341/ 20778708_2024_2_59_7. – EDN: YSFOSG
Информация об авторах:
Дифракция двухпараметрических кольцевых световых пучков на ультразвуке в кристаллах парателлурита
QR код
Аннотация. Исследована брэгговская дифракция двухпараметрических кольцевых световых пучков на медленной сдвиговой ультразвуковой волне в кристаллах парателлурита. Показано, что имеет место эффективная перекачка энергии кольцевого пучка из нулевого в первый дифракционный порядок, причем более эффективный энергообмен дифрагированных световых пучков реализуется для циркулярно-поляризованных световых волн. Установлено, что взаимодействующие волны имеют форму кольцевых пучков, причем параметры дифрагированного пучка определяются параметром порядка и радиусом падающего пучка, а также мощностью ультразвука, длиной акустооптического взаимодействия и углом Брэгга.
Ключевые слова: кольцевой двухпараметрический пучок, брэгговская дифракция света, дифракционная эффективность, одноосный гиротропный кристалл, кристалл парателлурита.
Для цитирования: Дифракция двухпараметрических кольцевых световых пучков на ультразвуке в кристаллах парателлурита / В.Н. Белый, Г.В. Кулак, Л.А. Тозик, О.В. Шакин // Проблемы физики, математики и техники. – 2024. – № 2 (59). – С. 11–15. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2024_2_59_11. – EDN: YYBWHX
Информация об авторах:
Гибкие многослойные поглотители электромагнитного излучения с упорядоченно-структурированным промежуточным слоем на основе алюминиевой стружки
QR код
Аннотация. Представлена технология изготовления низкостоимостных гибких многослойных поглотителей электромагнитного излучения СВЧ-диапазона. Низкая стоимость поглотителей обусловлена тем, что в их состав входит алюминиевая стружка, являющаяся отходом производства. Из этой стружки выполнен второй слой поглотителей. Это реализовано путем формирования из нее элементов, характеризующихся одинаковыми формой и размерами, и фиксирования этих элементов с одинаковым шагом между первым и третьим слоями, выполненными из синтетического нетканого волокнистого материала. Установлено, что значения коэффициента поглощения электромагнитного излучения в диапазоне частот 2,0–17,0 ГГц поглотителей, изготовленных в соответствии с представленной технологией, достигают величины 0,9, а ширина их эффективной полосы поглощения – 140,0%.
Ключевые слова: алюминиевая стружка, коэффициент поглощения, поглотитель электромагнитного излучения, эффективная полоса поглощения.
Для цитирования: Гибкие многослойные поглотители электромагнитного излучения с упорядоченно-структури-рованным промежуточным слоем на основе алюминиевой стружки / О.В. Бойправ, В.С. Челядинский, Л.М. Лыньков, М.В. Тумилович // Проблемы физики, математики и техники. – 2024. – № 2 (59). – С. 16–21. – DOI: https://doi.org/ 10.54341/20778708_2024_2_59_16. – EDN: ZEBMHD
Информация об авторах:
Поляризационные и энергетические свойства декартовых ТМ-мод Куммера – Гаусса
QR код
Аннотация. Предложены новые векторные решения параболического уравнения, описывающие декартовы векторные астигматические ТМ световые пучки Куммера – Гаусса (K-G). Исследуются поляризационные и энергетические свойства таких пучков. Проведено графическое моделирование эллипсов поляризации, интенсивности и поперечных потоков энергии векторных астигматических ТМ световых пучков K-G.
Ключевые слова: ТМ-моды, астигматические пучки, пучки Куммера – Гаусса, поляризация, поперечные потоки энергии.
Для цитирования: Гиргель, С.С. Поляризационные и энергетические свойства декартовых ТМ-мод Куммера – Гаусса / С.С. Гиргель // Проблемы физики, математики и техники. – 2024. – № 2 (59). – С. 22–26. – DOI: https://doi.org/10.54341/ 20778708_2024_2_59_22. – EDN: VDUCZP
Информация об авторах:
Модификация структуры и свойств кремнистой электротехнической стали лазерным излучением
QR код
Аннотация. Представлены результаты исследования структуры и свойств электротехнических сталей, модифицированных лазерным излучением. В качестве объекта исследования использовались стали с содержанием кремния 6,67% и 3,32%. Стали облучались лазерным излучением, генерируемым рубиновым лазером ГОР-100М, с плотностями потока лазерного излучения 104 Вт/см2 и 105 Вт/см2. Методом рентгеновского структурного анализа обнаружено, что облучение изучаемых кремнистых электротехнических сталей лазерным излучением с выбранными плотностями потока не приводит к изменению их структурно-фазового состояния. По методу первичной экстинкции были рассчитаны размеры областей когерентного рассеяния и плотность дислокаций сталей. Показано, что размеры областей когерентного рассеяния после облучения лазерным излучением увеличиваются, а плотность дислокаций уменьшается, что приводит к соответствующему снижению микротвердости.
Ключевые слова: электротехническая сталь, лазерное излучение, структура, твердость, рентгеновский фазовый анализ, коррозионная стойкость.
Для цитирования: Мороз, Н.И. Модификация структуры и свойств кремнистой электротехнической стали лазерным излучением / Н.И. Мороз, Н.Г. Валько, С.В. Васильев // Проблемы физики, математики и техники. – 2024. – № 2 (59). – С. 27–31. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2024_2_59_27. – EDN: UVGFQC
Информация об авторах:
Определение параметров управляемого лазерного раскалывания силикатных стекол с использованием регрессионных, нейросетевых и нечетких моделей
QR код
Аннотация. Представлен один из вариантов решения научно-прикладной задачи прогнозирования характеристик лазерного раскалывания силикатных стекол. Результаты численного эксперимента, реализованного на языке программирования APDL, были использованы для построения регрессионных, нейросетевых и нечетких моделей управляемого лазерного раскалывания силикатных стекол. В качестве варьируемых факторов рассматривались скорость обработки, радиус и мощность лазерного пучка, а в качестве откликов – максимальная температура и термоупругие напряжения растяжения в зоне лазерной обработки. По результатам гранецентрированного варианта центрального композиционного плана эксперимента оценена регрессионная модель откликов лазерной резки стеклянных пластин при заданном уровне значимости. Построены и обучены искусственные нейронные сети зависимости откликов от входных факторов. На основе тепловых карт средней абсолютной процентной ошибки определены наиболее эффективные нейросетевые модели максимальной температуры и термоупругих напряжений растяжения в зоне лазерной обработки. Нечеткое моделирование управляемого лазерного раскалывания силикатных стекол осуществлено по разработанным лингвистическим переменным входных и выходных параметров. Сравнение результатов регрессионного, нейросетевого, нечеткого моделирования проведено на основе критериев точности, при этом выявлена наиболее эффективная модель. Результаты исследований могут быть рекомендованы для прикладного использования аппроксимации максимальной температуры и термоупругого напряжения растяжения в зоне лазерной обработки.
Ключевые слова: лазерная резка, нечеткая логика, искусственная нейронная сеть, ANSYS – универсальная программная система анализа методом конечных элементов.
Для цитирования: Определение параметров управляемого лазерного раскалывания силикатных стекол с использованием регрессионных, нейросетевых и нечетких моделей / Ю.В. Никитюк, А.Ф. Васильев, Л.Н. Марченко, Ц. Ма, Л. Ван, Ю. Цинь, И.Ю. Аушев // Проблемы физики, математики и техники. – 2024. – № 2 (59). – С. 32–38. – DOI: https://doi.org/ 10.54341/20778708_2024_2_59_32. – EDN: UZDLHO
Информация об авторах:
Приближение Рэлея – Джинса в инфракрасном диапазоне теплового излучения звёзд
QR код
Аннотация. В работе проведена количественная оценка эффективности приближения Рэлея – Джинса для теплового излучения звёзд в инфракрасной области спектра. Для ряда фиксированных температур рассчитано относительное отклонение спектральной плотности Рэлея – Джинса от планковской на границах диапазонов NIR, MIR и FIR. Для указанных диапазонов также определены относительные отклонения излучательных способностей, светимостей и блесков. Проведена оценка эффективности приближения для некоторых звёзд.
Ключевые слова: инфракрасное излучение, спектральная плотность, кривая Планка, формула Рэлея – Джинса, относительное отклонение, светимость.
Для цитирования: Новикова, О.В. Приближение Рэлея – Джинса в инфракрасном диапазоне теплового излучения звёзд / О.В. Новикова, Г.Ю. Тюменков // Проблемы физики, математики и техники. – 2024. – № 2 (59). – С. 39–42. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2024_2_59_39. – EDN: RRKPNB
Информация об авторах:
Изменение параметров сигналов, возбуждающих холодную плазму, при взаимодействии с объектами
QR код
Аннотация. Исследуются вопросы регистрации и обработки сигналов, возбуждающих плазму, а также контроля взаимодействия плазмы с поверхностью объектов на основе анализа ее энергетических характеристик. Предложено осуществлять оценку воздействия / взаимодействия холодной плазмы на / с объектами на основе измерения и анализа динамики изменений энергетических характеристик сигналов, возбуждающих плазму.
Ключевые слова: диагностика холодной низкотемпературной плазмы, сигналы генерации, выделяемая мощность на плазме.
Для цитирования: Изменение параметров сигналов, возбуждающих холодную плазму, при взаимодействии с объектами / А.Н. Осипов, Е.Н. Каленкович, В.А. Рокач, Т. Ма // Проблемы физики, математики и техники. – 2024. – № 2 (59). – С. 43–47. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2024_2_59_43. – EDN: TFXMZH
Информация об авторах:
Влияние термообработки на структуру и механические свойства углеродных покрытий, легированных цирконием и кремнием
QR код
Аннотация. Определено влияние режимов термообработки на химический состав, морфологические параметры, механические свойства углеродных покрытий, легированных цирконием и кремнием. Осаждение покрытий осуществлялось из плазменного потока сложного состава, генерируемого импульсным электродуговым и электроискровым испарением. Установлено, что термообработка приводит к графитизации покрытий, образованию упорядоченных sp2-кластеров и, как следствие, увеличению модуля упругости, уменьшению значений нанотвердости с последующей их стабилизацией при термообработке свыше 350° С.
Ключевые слова: углеродные покрытия, кремний, цирконий, карбид, кластер, химический состав, морфология, фазовый состав, нанотвердость, модуль упругости.
Для цитирования: Руденков, А.С. Влияние термообработки на структуру и механические свойства углеродных покрытий, легированных цирконием и кремнием / А.С. Руденков, Д.Г. Пилипцов // Проблемы физики, математики и техники. – 2024. – № 2 (59). – С. 48–56. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2024_2_59_48. – EDN: OBHLQQ
Информация об авторах:
Кинетические закономерности осаждения и молекулярная структура покрытий полиоксиметилена, сформированных из активной газовой фазы
QR код
Аннотация. Установлены кинетические закономерности электронно-лучевого диспергирования полиоксиметилена (ПОМ) и исследована молекулярная структура покрытий, сформированных летучими продуктами разрушения полимера. Определено влияние на скорость роста покрытия, давление в вакуумной камере и молекулярную структуру осаждаемых слоев лазерного ассистирующего воздействия, введение в мишень частиц меди. Показано, что реакционная активность продуктов диспергирования ПОМ может быть значительно повышена путем совместного диспергирования ПОМ и полиэтилена (ПЭ). Осаждение композиционных покрытий протекает с более высокой скоростью. Для компонента ПОМ композиционного покрытия доля складчатых структур в объеме тонкого слоя заметно превышает значение, характерное для однокомпонентного слоя на основе ПОМ.
Ключевые слова: электронно-лучевое диспергирование, лазерное ассистирование, покрытие, полиоксиметилен, молекулярная структура.
Для цитирования: Кинетические закономерности осаждения и молекулярная структура покрытий полиоксиметилена, сформированных из активной газовой фазы / М.А. Ярмоленко, А.В. Рогачев, Джанг Сянь Хун, С.А. Фролов // Проблемы физики, математики и техники. – 2024. – № 2 (59). – С. 57–63. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_ 2024_2_59_57. – EDN: PEFHRO
Информация об авторах:
О некоторых группах из формации сверхразрешимых конечных групп
QR код
Аннотация. В работе для максимальной подгруппы группы G введено понятие n-модулярно вложенной подгруппы (n – некоторое натуральное число). Установлен критерий, при котором каждая максимальная подгруппа в G является n-модулярно вложенной, а также необходимые и достаточные условия, при которых в каждой подгруппе A группы G любая максимальная подгруппа n-модулярно вложена в A для некоторого натурального числа n, n≤k (k – фиксированное натуральное число).
Ключевые слова: сверхразрешимая группа, максимальная подгруппа, n-модулярно вложенная подгруппа, класс Шунка
Для цитирования: Васильева, Т.И. О некоторых группах из формации сверхразрешимых конечных групп / Т.И. Васильева // Проблемы физики, математики и техники. – 2024. – № 2 (59). – С. 64–69. – DOI: https://doi.org/ 10.54341/ 20778708_2024_2_59_64. – EDN: RJFGYO
Информация об авторах:
Исследование флуктуаций в молекулярном генераторе как автоколебательной системе методом канонических разложений
QR код
Аннотация. Методом канонических разложений исследованы установившиеся случайные колебания в такой автоколебательной системе с двумя с половиной степенями свободы, как молекулярный генератор. Найдены соотношения для нахождения наиболее вероятных значений характеристик стационарного режима колебаний молекулярного генератора с учетом тепловых шумов резонатора и спонтанного излучения пучка активных молекул.
Ключевые слова: автоколебательная система, случайные колебания, метод канонических разложений, амплитуда стационарных случайных колебаний, молекулярный генератор.
Для цитирования: Жогаль, С.П. Исследование флуктуаций в молекулярном генераторе как автоколебательной системе методом канонических разложений / С.П. Жогаль, С.И. Жогаль, В.В. Орлов // Проблемы физики, математики и техни-ки. – 2024. – № 2 (59). – С. 70–72. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2024_2_59_70. – EDN: NIDZVS
Информация об авторах:
Об отсутствии, неединственности и разрушении классических решений смешанных задач для телеграфного уравнения с нелинейным потенциалом
QR код
Аннотация. Для телеграфного уравнения с нелинейным потенциалом, заданным в первом квадранте, рассматриваются первая и вторая смешанные задачи, для которых исследуются вопросы, связанные с отсутствием, неединственностью и разрушением классических решений.
Ключевые слова: полулинейное волновое уравнение, смешанная задача, классическое решение, отсутствие решения, неединственность решения, разрушение решения, метод характеристик, энергетические методы, условия сопряжения.
Для цитирования: Корзюк, В.И. Об отсутствии, неединственности и разрушении классических решений смешанных задач для телеграфного уравнения с нелинейным потенциалом / В.И. Корзюк, Я.В. Рудько // Проблемы физики, математики и техники. – 2024. – № 2 (59). – С. 73–78. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2024_2_59_73. – EDN: LGNECC
Информация об авторах:
Конечные группы с системами N-квазинормальных подгрупп
QR код
Аннотация. На протяжении всей статьи все группы конечны и G всегда обозначает конечную группу. Подгруппа A группы G называется квазинормальной в G, если AH=HA для всех подгрупп H группы G. Если A – подгруппа в G, то AqG – подгруппа в A, порожденная всеми теми ее подгруппами, которые квазинормальны в G. Мы говорим, что подгруппа A является N-квазинормальной в G (N≤G), если для некоторой квазинормальной подгруппы подгруппы T группы G, содержащей A, N изолирует пару (T, AqG), т.е. N∩T=N∩AqG. Используя эти понятия, мы даем новые характеризации разрешимых и сверхразрешимых конечных групп.
Ключевые слова: конечная группа, разрешимая группа, сверхразрешимая группа, решетка подгрупп, квазинормальная подгруппа, модулярная решетка.
Для цитирования: Конечные группы с системами N-квазинормальных подгрупп / Н.С. Косенок, И.В. Близнец, И.А. Соболь, Я.А. Купцова // Проблемы физики, математики и техники. – 2024. – № 2 (59). – С. 79–83. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2024_2_59_79. – EDN: MRRNFM
Информация об авторах:
К необходимым условиям оптимальности в одной двухступенчатой задаче управления интегро-дифференциальными уравнениями типа Вольтерра
QR код
Аннотация. Рассматривается одна двухэтапная задача оптимального управления, описываемая на различных отрезках времени различными системами интегро-дифференциальных уравнений типа Вольтерра. При различных предположениях на данные задачи построены два типа формул приращения функционала качества. Исследуя их на специальных вариациях управления, доказаны аналоги принципа максимума Л.С. Понтрягина и линеаризованного условия максимума.
Ключевые слова: двухэтапная задача оптимального управления, интегро-дифференциальное уравнение, формула приращения, допустимое управление, необходимое условие оптимальности, оптимальное управление.
Для цитирования: Мансимов, К.Б. К необходимым условиям оптимальности в одной двухступенчатой задаче управления интегро-дифференциальными уравнениями типа Вольтерра / К.Б. Мансимов, А.Ф. Мансимзаде // Проблемы физики, математики и техники. – 2024. – № 2 (59). – С. 84–89. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2024_2_59_84. – EDN: BMLYHS
Информация об авторах:
Применение метода Качмажа для решения обратных задач моделирования процесса магнитно-абразивной финишной обработки плоских поверхностей
QR код
Аннотация. Рассматривается методика решения обратных задач моделирования процесса магнитно-абразивной финишной обработки плоских поверхностей. Решение задачи позволяет определять закон управления давлением на заготовку, обеспечивающий съем припуска в соответствии с заданной функцией. Задача формулируется в матричном виде на основе уравнения Престона, а соответствующая система линейных уравнений решается итерационным методом Качмажа. На основе анализа численных примеров показано, что управление давлением при обработке позволяет с достаточно высокой точностью (отклонение не более 2,2%) реализовать заданную функцию съема припуска, в частности, практически равномерную функцию съема, а также функцию съема, обеспечивающую компенсацию начальных погрешностей формы заготовки.
Ключевые слова: магнитно-абразивная финишная обработка, равномерность съема припуска, уравнение Престона, обратные задачи, метод Качмажа.
Для цитирования: Степаненко, Д.А. Применение метода Качмажа для решения обратных задач моделирования процесса магнитно-абразивной финишной обработки плоских поверхностей / Д.А. Степаненко, Е.С. Еромин // Проблемы физики, математики и техники. – 2024. – № 2 (59). – С. 90–98. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2024_2_59_90. – EDN: KOFBHW
Информация об авторах:
(к 80-летию со дня рождения)
QR код
Аннотация. Представлена научная биография доктора физико-математических наук, профессора С. С. Гиргеля, известного специалиста в области физической оптики и физики кристаллов, основные научные интересы которого связаны с разработкой теории оптических свойств кристаллов с упорядоченной магнитной структурой, изучением фазовых переходов в кристаллах, а также исследованием бездифракционного распространения световых пучков со специальным распределением энергии в их поперечном сечении.
Ключевые слова: Гиргель Сергей Сергеевич, физическая оптика, кристаллофизика, бездифракционное распространение световых пучков.
Для цитирования: Гиргель Сергей Сергеевич (к 80-летию со дня рождения) // Проблемы физики, математики и техники. – 2024. – № 2 (59). – С. 99. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2024_2_59_99. – EDN: FDMRYP
Скачать PDF (162 КБ)(к 80-летию со дня рождения)
QR код
Аннотация. Представлена научная биография члена-корреспондента НАН Беларуси, доктора физико-математических наук, профессора А.Н. Сердюкова, известного белорусского ученого в области феноменологической электродинамики, нелинейной кристаллооптики, акустооптики, квантовой электроники, теории гравитации.
Ключевые слова: Сердюков Анатолий Николаевич, феноменологическая линейная и нелинейная электродинамика, гиротропные среды, кристаллооптика, акустооптика, релятивистская калибровочно-инвариантная модель гравитационного поля со скалярным потенциалом.
Для цитирования: Сердюков Анатолий Николаевич (к 80-летию со дня рождения) // Проблемы физики, математики и техники. – 2024. – № 2 (59). – С. 100. – DOI: https://doi.org/10.54341/20778708_2024_2_59_100. – EDN: PLBHRZ
Скачать PDF (173 КБ)