Вышедшие номера
Особенности применения теоремы вириала для магнитных систем с квазибессиловыми обмотками
Шнеерсон Г.А.1, Шишигин С.Л.2
1Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
2Вологодский государственный университет, Вологда, Россия
Email: gashneerson@mail.ru
Поступила в редакцию: 6 сентября 2021 г.
В окончательной редакции: 10 октября 2021 г.
Принята к печати: 11 октября 2021 г.
Выставление онлайн: 10 декабря 2021 г.

Показано, что в магнитной системе с тонкостенной уравновешенной обмоткой, близкой к бессиловой, возможно существенное увеличение параметра theta=W_Mγ/MsigmaM, который, согласно теореме вириала, характеризует отношение энергии магнитной системы WM к массе оборудования с плотностью материала γ, в котором под действием электромагнитных сил имеет место механическое напряжение sigmaM. В квазибессиловой магнитной системе основная часть обмотки находится в состоянии локального равновесия и лишь в относительно небольшой части оборудования имеет место напряженное состояние. Эта часть определяет массу всей системы, и эта масса может быть минимизирована. Построены конфигурации уравновешенных тонкостенных обмоток, на границах которых выполнены одновременно два граничных условия - отсутствие нормальной к границе компоненты индукции и постоянство произведения индукции на радиус. Рассмотрен пример системы, состоящей из основной части - последовательности уравновешенных "поперечных" модулей в форме плоских дисков, и концевых частей, состоящих из комбинации "поперечных" модулей и "продольных", имеющих вид вытянутых вдоль оси колец с уравновешенными торцевыми частями. Показано, что в рассмотренной системе характерный безразмерный параметр theta при неограниченном росте числа элементов основной части может достигать значения около 24, а при изменении числа этих элементов в пределах 20-40 изменяется от 6 до 9. Ключевые слова: квазибессиловое магнитное поле, энергия поля, масса магнитной системы, теорема вириала, минимизация отношения массы к энергии.
  1. E.N. Parker. Phys. Rev., 109 (5), 1440 (1958)
  2. К. Лонгмайр. Физика плазмы (Атомиздат, М., 1966), 341 с
  3. В.Д. Шафранов. В сб.: Вопросы теории плазмы, под ред. М.А. Леонтовича (Госатомиздат, М., 1963), с. 92
  4. Б.А. Ларионов, Ф.М. Спевакова, А.М. Столов, Э.А. Азизов. В сб.: Физика и техника мощных импульсных систем, под ред. Е.П. Велихова (Энергоатомиздат, М., 1987), с. 66
  5. Y.M. Eyssa, R.W. Boom. IEEE Trans. Magnet., MAG.17 (1), 460 (1981)
  6. W. Hassenzahl. IEEE Trans. Magnet., MAG.25 (2), 1854 (1989)
  7. M.A. Hilal, O. Arici, M. Cuban. IEEE Trans. Magnet., MAG.21 (2), 1044 (1985)
  8. F.C. Moon. J. Appl. Phys., 53 (12), 9112 (1982)
  9. S. Nomura, T. Osaki, J. Kondoh, H. Tsutsui, S. Tsuji-Lio, Y. Sato, R. Shimada. IEEE Trans. Appl. Superconductivity, 9 (2), 354 (1999)
  10. S. Nomura, H. Tsutsui, N. Watanabe, C. Suzuki, S. Kajita, Y. Ohata, T. Takaku, E. Koizumi, S. Tsuji-Lio, R. Shimada. IEEE Trans. Appl. Superconductivity, 13 (2), 1852 (2003)
  11. S. Nomura, H. Tsutsui. 27 (4), 5700106 (2017)
  12. H. Kamada, A. Ninomiya, S. Nomura, T. Yagai, T. Nakamura. IEEE Trans. Appl. Superconductivity, 30 (4), 4600905 (2021)
  13. G.A. Shneerson, M.I. Dolotenko, S.I. Krivosheev. Strong and Superstrong Pulsed Magnetic Fields Generation (Berlin, De Gruyter, 2014), р. 429
  14. G.A. Shneerson, A.P. Nenashev., A.A. Parfentiev., I.A. Vecherov., S.A. Shimanskiy. IEEE Transactions on Plasma Science. 46 (9), 3209 (2018)
  15. М.И. Гуревич. Теория струй идеальной жидкости (Наука, М., 1979)
  16. А.Б. Новгородцев, Ф.Р. Фатхиев. Радиотехника и электроника. (5), 874 (1982)
  17. Г.А. Шнеерсон. Поля и переходные процессы в аппаратуре сверхсильных токов (Энергоатомиздат, М., 1992), 414 с. [G.A. Shneerson. Fields and Transients in Superhigh Pulse Current Devices (Nuova Science, NY., 1997), р. 561.]
  18. Э.Л. Амромин, Г.Н. Капорская, А.Б. Новгородцев, С.Л. Шишигин, Г.А. Шнеерсон. Электричество, (3), 40 (1989)
  19. С.Л. Шишигин. Электричество. (9), 51 (2008)
  20. Г.А. Шнеерсон, А.А. Парфентьев, В.В. Титков, С.И. Кривошеев, А.Д. Лагуткина, А.С. Немов, А.П. Ненашев, С.А. Шиманский. Письма в ЖТФ, (11), 40 (2021)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.