Browsing by Author "Ivashina, Yu. K."

Now showing 1 - 4 of 4

ЕНЕРГЕТИЧНИЙ ПІДХІД ДО ОПИСАННЯ ПРОЦЕСІВ І РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ ЕЛЕКТРИКИ
(2021) Івашина, Ю. К.; Ковальчук, В. Т.; Куриленко, Н. В.; Ivashina, Yu. K.; Kovalchuk, V. Т.; Kurylenko, N. V.
Формулювання проблеми. Завдяки універсальності закону збереження енергії енергетичний підхід можна застосовувати при описанні всіх фізичних процесів і розв’язуванні задач. Мета роботи – розкриття переваг та недоліків енергетичного підходу при описі фізичних процесів і розв’язуванні задач електрики. Матеріали і методи. Використано задачний метод: визначалася внутрішня сила, яка виникає в плоскому конденсаторі при зміні взаємного положення пластин на основі енергетичного і динамічного підходів, робота цієї сили і зміна енергії конденсатора для випадків його підключення і відключення від джерела струму. Результати. Обґрунтовано природу різних сил, які діють всередині конденсатора. У випадку відключеного від джерела зарядженого конденсатора внутрішня сила – це пондемоторна сила притягування різнойменно заряджених пластин. При підключені конденсатора до джерела струму сила дії поля конденсатора має дві складові, які обумовлені зміною заряду і зміною ємності. Висновки. Енергетичний підхід, як феноменологічний і макроскопічний, дозволяє достатньо просто визначати внутрішні сили, які діють в системі, їх роботу і зміну енергії системи, але не розкриває природу цих сил і механізм їх дії. Застосування динамічного методу дозволяє не тільки визначити сили, що діють в системі, а й розкрити їх природу та механізм дії. Проте, такий підхід вимагає більш глибокого проникнення в суть фізичних явищ та процесів і його не завжди можна застосувати внаслідок неможливості, або складності визначення сили та її залежності від змін в системі. Formulation of the problem. Due to the universality of the law of conservation of energy, the energy approach can be used to describe all physical processes and solve problems. The energy approach has advantages and disadvantages. The purpose of the work is to reveal the advantages and disadvantages of the energy approach to describing the processes and solving problems of electricity. Materials and methods. The internal force that occurs in a flat capacitor when changing the relative position of the plates based on energy and dynamic approaches, the operation of this force and the change in energy of the capacitor for cases of its connection and disconnection from the current source were determined. Results. In the case of a disconnected charged capacitor from the source, the internal force is the pondemotor force of attraction of differently charged plates. When the capacitor is connected to a current source, the field strength of the capacitor has two components, which are due to a change in charge and a change in capacity. The nature of these forces is explained on the basis of a dynamic approach. Conclusions. The energy approach, both phenomenological and macroscopic, allows you to easily determine the internal forces acting in the system, their work and change the energy of the system, but does not reveal the nature of these forces and the mechanism of their action. The application of the dynamic method allows not only to determine the forces acting in the system, but also to reveal their nature and mechanism of action. But this approach requires a deeper insight into the essence of physical phenomena and processes and it can not always be applied due to the impossibility or difficulty of determining the force and its dependence on changes in the system.
ПОХИБКА ЗАСТОСУВАННЯ МОДЕЛІ ЛІНІЙНОГО СТРУМУ ДО РОЗРАХУНКУ МАГНІТНОГО ПОЛЯ СТРУМУ В ПРОВІДНИКУ КВАДРАТНОГО ПЕРЕРІЗУ
(2020) Івашина, Ю. К.; Гончаренко, Т. Л.; Плоткін, Я. Д.; Ivashina, Yu. K.; Goncharenko, T. L.; Plotkin, Ya. D.
Формулювання проблеми. Розрахунок магнітного поля провідників різної конфігурації проводять за допомогою закону Біо-Савара- Лапласа. При цьому широко використовується модель лінійного струму, при застосуванні якої нехтують реальним перерізом провідника зі струмом. Умова використання цієї моделі чітко не визначена. Метою роботи є дослідження можливості застосування моделі лінійного струму до розрахунку магнітного поля провідника зі струмом і визначення похибки застосування моделі в залежності від відстані до точки спостереження. Матеріали і методи. Розглянуто магнітне поле прямого довгого провідника квадратного перерізу. Істинне поле такого струму визначається на основі принципу суперпозиції полів елементарних трубок струму шляхом інтегрування по перерізу провідника. Це поле порівнюється із полем лінійного струму тієї ж величини, який проходить через вісь провідника. Результати. Розраховано істинне магнітне поле провідника на основі інтегрування, поле лінійного струму, абсолютна і відносна похибки застосування моделі лінійного струму в залежності від відстані до точки спостереження R. Оскільки істинне поле залежить не тільки від положення точки спостереження, а і від розмірів провідника, визначалась відносна відстань R/a, де а – ширина перерізу. Дослідження проводились в напрямку осей симетрії перерізу. Висновки. Розрахунки показали, що відносна похибка застосування моделі лінійного струму стрімко збільшується при наближенні до провідника (при R/a<2), на великій відстані (при R/a>6) стає меншою 0,5%, причому похибка в напрямку діагональної осі симетрії дещо вища. Formulation of the problem. The calculation of the magnetic field of conductors of different configurations is carried out using the law of Bio- Savar-Laplace. In this case, the linear current model is widely used, in the application of which the real cross-section of the currentcarrying conductor is neglected. The condition for using this model is not clearly defined. The work aims to study the possibility of applying the linear current model to the calculation of the magnetic field of a current-carrying conductor and to determine the error of the model application depending on the distance to the observation point. Materials and methods. The magnetic field of a straight long conductor of the square cross-section is considered. The true field of such a current is determined based on the principle of superposition of the fields of elementary current tubes by integrating the cross-section of the conductor. This field is compared with a field of the linear current of the same magnitude that passes through the axis of the conductor. Results. The true magnetic field of the conductor based on integration, linear current field, absolute and relative error of linear current model application depending on the distance to the observation point R. Since the true field depends not only on the position of the observation point but also on the conductor size R / a, where a is the width of the section. The studies were performed in the direction of the axes of symmetry of the section. Conclusions. Calculations have shown that the relative error of the linear current model increases rapidly when approaching the conductor (at R / a <2), at a great distance (at R / a> 6) becomes less than 0.5%, and the error in the direction of the diagonal axis of symmetry slightly higher.
ПРИМЕНЕНИЕ ИНТЕГРАЛЬНОЙ И ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ФОРМ ЗАКОНОВ И УРАВНЕНИЙ ФИЗИКИ
(2019) Ивашина, Ю. К.; Заводянный, В. В.; Ivashina, Yu. K.; Zavodyannyy, V. V.
При изучении макроскопических систем, состоящих из большого количества микрочастиц, используются феноменологический (термодинамический) и микроскопический (статистический) методы исследования. При изучении поведения макроскопических тел и систем, а также сплошной среды роль указанных выше методов играет запись законов и уравнений в интегральной или дифференциальной форме. На примерах из разных разделов физики показано важное методологическое и эвристическое дифференциальной формы уравнений. Интегральные и дифференциальные уравнения связанны между собой и дополняют друг друга. Интегральная форма имеет широкое практическое значение. Из уравнения дифференциальной формы можно получить в интегральной форме и вывести новые важные закономерности. In the study of macroscopic systems consisting of a large number of microparticles, phenomenological (thermodynamic) and microscopic (statistical) research methods are used. When studying the behavior of macroscopic bodies and systems, as well as a continuous medium, the role of the above methods is played by the recording of laws and equations in integral or differential form. With examples from different branches of physics, an important methodological and heuristic differential form of equations is shown. Integral and differential equations are interconnected and complement each other. Integral form has a wide practical value. From the differential form equation, one can obtain in integral form and derive new important regularities.
УСТАНОВКА ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ТЕПЛОПРОВІДНОСТІ БУДІВЕЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ
(2018) Івашина, Ю. К.; Заводянний, В. В.; Ivashina, Yu. K.; Zavodyannyy, V. V.
В роботі розглядається будова та принцип дії установки для визначення теплопровідності будівельних матеріалів. Запропонована установка є проста у виготовленні. Проведено оцінку похибки вимірювань коефіцієнта теплопровідності,яка відповідає нині діючому ДСТУ. Запропонована методика проведення вимірювання. The work considers the structure and principle of the device for determining the thermal conductivity of building materials. The proposed installation is easy to manufacture. An estimation of the error of measurement of the coefficient of thermal conductivity, which corresponds to the current DSTU. The proposed method of conducting measurement.