ZASTOSOWANIA ELEKTROMAGNETYZMU W …ptze.pl/wp-content/uploads/2017/07/Lubliniec-2011-na- · Dariusz Kusiak, Zygmunt Piątek, Tomasz Szczegielniak WPŁYW ODLEGŁOŚCI MIĘDZY PRZEDOWODAMI

XXI Sympozjum PTZE, Lubliniec 2011

1

Wsporganizatorzy:

POLITECHNIKA CZSTOCHOWSKA, WYDZIA ELEKTRYCZNY

POLSKO-JAPOSKA WYSZA SZKOA TECHNIK KOMPUTEROWYCH

ZASTOSOWANIA

ELEKTROMAGNETYZMU

W NOWOCZESNYCH TECHNIKACH

I INFORMATYCE

ZAMEK LUBLINIEC, 5-8 czerwca 2011

Patronat Honorowy Konferencji:

Pani Anna Streyska Prezes Urzdu Komunikacji Elektronicznej

Pan Edward Maniura Burmistrz Lublica

Patronat medialny:

proAtom Magazyn Energetyki Jdrowej

Warszawa 2011

POLSKIE TOWARZYSTWO ZASTOSOWA ELEKTROMAGNETYZMU


2

Sympozjum zorganizowano przy finansowej pomocy Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyszego

Sponsorem Sympozjum jest operator sieci komrkowej PLUS

ERA

Copyright by Polskie Towarzystwo Zastosowa Elektromagnetyzmu

Warszawa 2011

ISBN 83-88131-99-0

POLSKIE TOWARZYSTWO ZASTOSOWA ELEKTROMAGNETYZMU


3

XXI SYMPOZJUM RODOWISKOWE

ZASTOSOWANIA ELEKTROMAGNETYZMU

W NOWOCZESNYCH TECHNIKACH I INFORMATYCE

ZAMEK LUBLINIEC, 5-8 czerwca 2011

Komitet naukowy

Przewodniczcy

Andrzej Rusek

Czonkowie

Liliana Byczkowska-Lipiska

Katarzyna Ciosk

Aleksander Dackiewicz

Krzysztof Kluszczyski

Romuald Kotowski

Andrzej Krawczyk

Roman Kubacki

Jerzy Pawe Nowacki

Anna Pawiak-Mowna

Andrzej Wac-Wodarczyk

Komitet organizacyjny

Ewa ada-Tondyra przewodniczca

Agnieszka Byliniak

Barbara Grochowicz


4

PROGRAM XXI SYMPOZJUM PTZE Lubliniec 2011

PROGRAMME OF 21st SYMPOSIUM PSAE Lubliniec 2011

NIEDZIELA / SUNDAY (05.06.2011)

16:00 Rejestracja uczestnikw / Registration

19:00 Kolacja / Dinner

PONIEDZIAEK / MONDAY (06.06.2011)

9:00 Otwarcie Sympozjum / Opening ceremony

9:15 11:00

S E S J A I SESJA OTWIERAJCA / OPENING SESSION

(Chairman: Lidija Petkovska, Andrzej Wac-Wodarczyk)

Stanisaw Apanasewicz, Stanisaw Pawowski, Jolanta Plewako ANALIZA POLA

ELEKTROMAGNETYCZNEGO ADUNKU ELEKTRYCZNEGO PORUSZAJCEGO SI

ZE STAYM PRZYSPIESZENIEM

Ivo Dolezel, Petr Kropik, Bohus Ulrych MONOLITHIC MODEL OF INDUCTION HEATING

OF A THIN CONDUCTIVE PLATE WITH RESPECTING THERMOELASTICITY

Andrzej Krawczyk, Ewa ada-Tondyra THE EVOLUTION OF ELECTROMAGNETIC FIELD

LIMITATION IN ICNIRPS STANDARDS

Mikls Kuczmann PARALLEL FINITE ELEMENT METHOD

Stefan Sieradzki, Damian Kardas NOWOCZESNE TECHNIKI PROJEKTOWANIA

I WYTWARZANIA MASZYN ELEKTRYCZNYCH I TRANSFORMATORW

Mitsuhiko Toho DAMAGES OF ELECTRIC POWER FACILITIES CAUSED BY THE 2011

EASTERN JAPAN GREAT EARTHQUAKE AND TSUNAMI A BRIEF SURVEY

11:00 11:30 Przerwa na kaw / Coffee break

11:30 13:30

S E S J A II

ZASTOSOWANIA PEM W MEDYCYNIE I / MEDICAL APPLICATIONS OF EMF I

(Chairman: Eugeniusz Kurgan, Liliana Byczkowska-Lipiska)


5

Arkadiusz Miaskowski, Andrzej Krawczyk MAGNETIC FLUID HYPERTHERMIA

FOR CANCER THERAPY

Remigiusz Rydz ZASTOSOWANIA TELEMEDYCYNY*)

Jaromir Sobiech, Jarosaw Kieliszek, Wanda Stankiewicz ODWZOROWANIE STANOWISKA PRACY W NUMERYCZNEJ OCENIE NARAENIA NA POLE ELEKTROMAGNETYCZNE NA PRZYKADZIE OPERATORW RADIOSTACJI PLECAKOWYCH Wanda Stankiewicz, Marek J. Dbrowski, Jarosaw Kieliszek, Jaromir Sobiech, Pawe Bodera,

Andrzej Krawczyk, Maciej P. Dbrowski IMMUNOMODULACYJNE DZIAANIE POLA

900MHZ

Adam witoski, Romualda Mucha, Dariusz Danowski, Monika Mucha, Grzegorz Cielar Andrzej Polaski, Konrad Wojciechowski, Aleksander Siero DIAGNOSTYKA PATOLOGII RUCHU NA PODSTAWIE ZREDUKOWANYCH DANYCH KINEMATYCZNYCH Adam witoski, Romualda Mucha, Dariusz Danowski, Grzegorz Cielar, Andrzej Polaski,

Konrad Wojciechowski, Aleksander Siero IDENTYFIKACJA OSOBY NA PODSTAWIE

KINEMATYKI JEJ CHODU

13:30 Obiad / Lunch

14:30 18:30

S E S J A III

SESJA PLAKATOWA / POSTER SESSION

(Chairman: Miralem Hadziselimovic, Katarzyna Ciosk)

Stanisaw Apanasewicz, Stanisaw Pawowski, Jolanta Plewako O WASNOCIACH

I ZASTOSOWANIU W ELEKTRODYNAMICE FUNKCJI DELTA DIRACA O

ZESPOLONYM ARGUMENCIE

Stanisaw Apanasewicz, Stanisaw Pawowski, Jolanta Plewako ROZPRASZANIE FALI

ELEKTROMAGNETYCZNEJ WYSOKIEJ CZSTOTLIWOCI

NA TRJCIENNYM NAROU PRZEWODZCYM

Krzysztof Barea, Liliana Byczkowska-Lipiska, Henryk Maecki GBOKO WNIKANIA

PROMIENIOWANIA ELEKTROMAGNETYCZNEGO W OBIEKTY BIOLOGICZNE

Marcin Basiaga, Zbigniew Paszenda, Witold Walke BADANIA WASNOCI

ELEKTROCHEMICZNYCH WARSTW WGLOWYCH STOSOWANYCH NA WYROBACH

MEDYCZNYCH

Karol Bednarek BADANIA ELEKTROMAGNETYCZNYCH ODDZIAYWA URZDZE

SILNOPRDOWYCH

Borys Borowik ODKSZTACENIE WSADW RUROWYCH WYBRANYCH

MATERIAW W PROCESIE ELEKTRODYNAMICZNEGO FORMOWANIA METALI


6

Katarzyna Ciosk SEPARACJA CZSTEK METOD DIELEKTROFOREZY

Agnieszka Duraj, Andrzej Krawczyk DOBR MIAR ODLEGOCI W HIERARCHICZNYCH

METODACH WYKRYWANIA WYJTKW

Piotr Gas THE HISTORY OF HYPERTHERMIA AND THE ATTEMPTS OF UTILIZING

IT IN ELECTROTHERAPY

Aleksander Gsiorski, Zdzisaw Posyek TRANSMISYJNA SYMETRYCZNA LINIA

PASKOWA JAKO UKAD WYMUSZAJCY JEDNORODNE POLE ELEKTRYCZNE

W ZAKRESIE CZSTOTLIWOCI RADIOWYCH

Dalibor Igrec, Amor Chowdhury, Miralem Hadiselimovi, Bojan tumberger

ENVIRONMENTAL VALUES DETECTION MEASURING CELL FOR EXPLOITATION

OF WIND AND SOLAR RENEWABLE ENERGY

Andrzej Jderko STANOWISKO Z SILNIKIEM SYNCHRONICZNYM Z MAGNESAMI

TRWAYMI PMSM DO BADANIA UKADW NAPDOWYCH Z ELEMENTEM

SPRYSTYM

Marcin Kaczmarek, Witold Walke, Zbigniew Paszenda ZASTOSOWANIE

ELEKTROCHEMICZNEJ SPEKTROSKOPII IMPEDANCYJNEJ DO OCENY ODPORNOCI

KOROZYJNEJ STOPU Ni-Ti

Pavel Karban, Frantiek Mach, Ivo Dolezel MONOLITHIC MODEL OF INDUCTION

HEATING OF CYLINDRICAL NONMAGNETIC BILLETS ROTATING IN A SYSTEM

OF PERMANENT MAGNETS

Wojciech Koton, Tomasz Trawiski BADANIA DRGA SILNIKW WRZECIONOWYCH

PAMICI MASOWYCH

Lucjan Kurzak WIATOWE TENDENCJE WYKORZYSTANIA ENERGII

FOTOWOLTAICZNEJ

Arkadiusz Miaskowski, Sawomir Ciszczyk TWO-STEP INVERSE PROBLEM ALGORITHM

FOR GROUND PENETRATING RADAR TECHNIQUE

Andrzej Popenda ANALYSIS AND INVESTGATIONS INTO SENSORLESS CONTROL

SYSTEM BASED ON DOUBLY FED MACHINE WORKING AS A GENERATOR

Andrzej Rusek A GENERAL MATHEMATICAL MODEL OF DRIVE SYSTEM

FOR POLYMERIZATION REACTOR BASED ON ASYNCHRONOUS INDUCTION

MOTOR WITH PIPE BODY

Andrzej Rusek DETERMINATION OF PARAMETERS TO DEFINE A RESULTANT

INERTIAL MOMENT OF THE DRIVE SYSTEM FOR POLYMERIZATION REACTOR

BASED ON ASYNCHRONOUS INDUCTION MOTOR WITH A PIPE BODY


7

Joanna Michaowska, Arkadiusz Miaskowski, Andrzej Wac-Wodarczyk METODY

WSPOMAGAJCE I UZUPENIAJCE DETEKCJ RAKA GRUCZOU PIERSIOWEGO

Bojan tumberger, Miralem Hadiselimovi FLUX-WEAKENING PERFORMANCE OF

FRACTIONAL-SLOT PERMANENT MAGNET SYNCHRONOUS MOTORS WITH

CONCENTRATED WINDINGS

Janusz Szewczenko, Magdalena Pochrzst, Witold Walke OCENA WASNOCI ELEKTROCHEMICZNYCH ZMODYFIKOWANEGO POWIERZCHNIOWO STOPU TI-6AL-4V ELI Krzysztof Szewczyk, Rafa Golisz , Tomasz Walasek, Zygmunt Kucharczyk WPYW SZCZELINY POWIETRZNEJ WOK MAGNESU STAEGO NA PRAC KONCENTRATORA STRUMIENIA NABIEGUNNIKA W WIRNIKU SILNIKA SYNCHRONICZNEGO Z MAGNESAMI STAYMI Z WEWNTRZNYM OBWODEM MAGNETYCZNYM Zygmunt Szymaski NOWOCZESNE METODY IDENTYFIKACJI LOKALIZACJI LUDZI

W PODZIEMNYCH WYROBISKACH KOPALNIANYCH ORAZ W JASKINIACH

I TUNELACH KOMUNIKACYJNYCH

Janusz Tykocki WPYW PRZEWODNOCI CIEPLNEJ GRUNTU NA ROZKAD POLA

TEMPERATURY W UKADACH KABLOWYCH 110 kV

Agnieszka Wantuch OCHRONA KATODOWA PODZIEMNYCH ZBIORNIKW Bogusaw Wisz POJEMNOCI SPRZGAJCE W DWUSTRONNYCH STRUKTURACH

MIKROUKADU Z WARSTW DIELEKTRYKA

Mykhaylo Zagirnyak, T. Korenkova, I. Alieksieieva ENHANCEMENT OF INSTANTANEOUS POWER METHOD IN THE PROBLEMS OF ESTIMATION OF ELECTROMECHANICAL COMPLEXES POWER CONTROLLABILITY Wojciech Zajc WYDAJNA TRANSMISJA DANYCH WIZYJNYCH PRZEZ CZA

RADIOWE O MAEJ PRZEPUSTOWOCI

15:30 Walne Zgromadzenia Czonkw PTZE / General Assembly of the PTZE Members

19:30 kolacja grillowa / barbecue dinner

WTOREK / TUESDAY (07.06.2011)

9:00 10:30

S E S J A IV

ZASTOSOWANIA PEM W MEDYCYNIE II / MEDICAL APPLICATIONS OF EMF II

(Chairman: Ivo Dolezel, Karol Bednarek)

Pawe Bodera, Boena Antkowiak, Wanda Stankiewicz, Jarosaw Kieliszek, Jaromir Sobiech,

Andrzej Krawczyk, Andrzej Wojdas THE INDIRECT SUPPRESSIVE EFFECT OF THE


8

ELECTROMAGNETIC FIELD (EMF) ON ANALGESIC EFFECT OF THE OPIOID DRUG

(TRAMADOL)

Liliana Byczkowska-Lipiska, Agnieszka Wosiak ANALIZA METADANYCH OBRAZW

MEDYCZNYCH W DIAGNOSTYCZNYCH SYSTEMACH KOMPUTEROWYCH

Eugeniusz Kurgan NUMERICAL STUDY OF NANOPARTICLE HYPERTHERMIA

Eugeniusz Kurgan, Piotr Gas USE OF RF HYPERTHERMIA FOR TREATMENT OF

TUMORS LOCATED IN THE HUMAN THIGH

Maciej opucki, A. Nowakowski, W. Rogowska, Stanisaw Pietruszewski THE IMPACT

OF 50HZ OSCILLATING ELECTROMAGNETIC FIELD ON HSP90 EXPRESSION

IN HUMAN PLACENTA COTYLEDON PERFUSED IN VITRO

Anna Pawiak-Mowna, Andrzej Krawczyk REMOTE TRANSMISSION OF CARDIAC

IMPLANT PATIENTS DATA

10:30-11:00 Przerwa na kaw / Coffee break

11:00 13:00

S E S J A V

MASZYNY I URZDZENIA ELEKTRYCZNE / ELECTRICAL MACHINES AND DEVICES

(Chairman: Mykhaylo Zagirnyak, Roman Kubacki)

Goga Cvetkovkski, Paul Lefley, Lidija Petkovska, Saeed Ahmed A NEW DESIGN OF LOW COST ENERGY EFFICIENT SINGLE PHASE BRUSHLESS DC MOTOR Mihail Digalovski, Lidija Petkovska IMPACT OF THE THREE-PHASE TRANSFORMER

TOPOLOGY ON THE LEAKAGE INDUCTANCE

Miralem Hadiselimovi, Matic Blaznik, Bojan tumberger MAGNETICALLY NONLINEAR

DYNAMIC MODEL OF A SERIES WOUND DC MOTOR

Marek Lis A COMPARISON OF MAGNETO-MECHANICAL DEPENDENCIES OF A

BRUSHLEES MOTOR WITH PERMANENT MAGNET EXCITATION IN BLDC AND

PMSM MODES

Lidija Petkovska, Goga Cvetkovski ASSESSMENT OF TORQUES FOR A PERMANENT

MAGNET BRUSHLESS MOTOR USING FEA

Bojan tumberger, Miralem Hadiselimovi DESIGN OF PERMANENT MAGNET

SYNCHRONOUS MACHINE FOR MICRO-HYBRID ELECTRIC VEHICLE OPERATION

Tomasz Trawiski, Krzysztof Kluszczyski MODEL OBWODOWY DWUUZWOJENIOWEGO

SILNIKA VCM DLA SYSTEMW POZYCJONOWANIA GOWIC DYSKW TWARDYCH


9

Peter Virti VARIATIONS OF PERMANENT MAGNETS DIMENSIONS IN AXIAL FLUX

PERMANENT MAGNET SYNCHRONOUS MACHINE

13:00 Obiad / Lunch

14:30 16:00

S E S J A VI

POLE ELEKTROMAGNETYCZNE W RODOWISKU / ELECTROMAGNETIC FIELD IN ENVIRONMENT

(Chairman: Mitsuhiko Toho, Krzysztof Kluszczyski)

Barbara Atamaniuk, Hanna Rothkaehl ELECTROMAGNETIC AND PLASMA

ENVIRONMENT IN THE MOON SPACE

Pawe Biekowski, Hubert Trzaska AN INTEGRATED EXPOSURE SYSTEM

Pawe Biekowski, Bartomiej Zubrzak RDA POLA ELEKTROMAGNETYCZNEGO W

YCIU CODZIENNYM CZOWIEKA

Aleksander Gsiorski, Zdzisaw Posyek IDENTYFIKACJA POLA

ELEKTROMAGNETYCZNEGO W PRZESTRZENI POMIAROWEJ KOMORY GTEM

Zygmunt J. Grabarczyk UKAD DO POMIARU WARTOCI ADUNKU

ELEKTRYCZNEGO TRANSFEROWANEGO W CZASIE WYADOWA

ELEKTROSTATYCZNYCH, DLA POTRZEB OCHRONY PRZECIWWYBUCHOWEJ

Jarosaw Kieliszek, Jaromir Sobiech, Wanda Stankiewicz NOWY KIERUNEK W OCENIE

NARAENIA NA POLE ELEKTROMAGNETYCZNE W RODOWISKU PRACY. PROJEKT

DOZYMETRU MIKROFALOWEGO

Andrzej Wac-Wodarczyk, Pawe A. Mazurek, Angelika Baejewska, Grzegorz Masowski,

Tobiasz Parys, Katarzyna Przytua, ukasz Zitek POMIARY EMISJI

ELEKTROMAGNETYCZNEJ W.CZ. W BUDYNKACH KAMPUSU POLITECHNIKI

LUBELSKIEJ

Joanna Wyszkowska, Maria Stankiewicz POLE ELEKTROMAGNETYCZNE ATRAKTANT

CZY REPELENT DLA OWADW?


16:30 18:00

S E S J A VII

ELEKTROMAGNETYZM I MATERIAY / ELECTROMAGNETICS AND MATERIALS

(Chairman: Miklos Kuczman, Wanda Stankiewicz)

Antoni Ciela WYSOKOGRADIENTOWY SEPARATOR MAGNETYCZNY

W ZASTOSOWANIU DO ROZDZIELANIA I WZBOGACANIA GAZW


10

Roman Kubacki, Jarosaw Ferenc, R. Przesmycki SKUTECZNO EKRANOWANIA

NANOKRYSTALICZNEGO PROSZKU STOPU FE SI B CU NB W ZAKRESIE

MIKROFALOWYM

Marek Kuchta, Marek Szulim ELEKTRONICZNY ZESTAW POMIAROWY DO BADA

DIAGNOSTYCZNYCH PROTEZ ZBOWYCH PRZY WYMUSZENIACH

DYNAMICZNYCH

Eugeniusz Kurgan FORCE CALCULATION IN AC DIELECTROPHORESIS

Pawe A. Mazurek ANALIZA ZABURZE PROMIENIOWANYCH REAKTORA

PLAZMOWEGO TYPU GLIDARC

Mariusz Najgebauer ZJAWISKO GIGANTYCZNEJ MAGNETOIMPEDANCJI W

ZASTOSOWANIACH PRAKTYCZNYCH

Pawe Surdacki WPYW WARUNKW PRACY NA PARAMETRY ZANIKANIA

NADPRZEWODZENIA W PRZEWODZIE NADPRZEWODNIKOWYM MgB2/Cu

Andrzej Wac-Wodarczyk, Andrzej Kaczor WPYW PODSTAWOWYCH PARAMETRW

PRACY REAKTORA PLAZMOWEGO TYPU GLIDARC NA WARTOCI ZABURZE

PRZEWODZONYCH

19:30 Obiad konferencyjny / Conference dinner

RODA / WEDNESDAY (08.06.2011)

9:00 10:30

S E S J A VIII

SYMULACJE KOMPUTEROWE I / COMPUTER SIMULATIONS I

(Chairman: Barbara Atamaniuk, Konrad Wojciechowski)

Karol Bednarek, Leszek Kasprzyk, Andrzej Tomczewski APLIKACJE WIELOWTKOWE W

OBLICZENIACH ELEKTROMAGNETYCZNYCH I OPTYMALIZACYJNYCH UKADW

ELEKTRYCZNYCH

Barbara Grochowicz, Witold Kosiski LAGRANGE'S METHOD FOR DERIVATION AND

SOLVING LONG LINE EQUATIONS

Dariusz Kusiak, Zygmunt Pitek, Tomasz Szczegielniak WPYW ODLEGOCI MIDZY

PRZEDOWODAMI A EKRANEM NA POLE MAGNETYCZNE EKRANOWANEGO

DWUPRZEWODOWEGO BIFILARNEGO TORU WIELKOPRDOWEGO

Tomasz Rymarczyk, Stefan F. Filipowicz SOLVING INVERSE PROBLEM IN EIT BY

LEVENBERGMARQUARDT LEVEL SET METHOD


11

Adam witoski, Tomasz Bachowicz, Marcin Zieliski, Marta Misiuk-Hojto, Konrad

Wojciechowski DIAGNOSTYKA PRZEDNIEGO I TYLNEGO ODCINKA GAKI OCZNEJ Z

WYKORZYSTANIEM OBRAZOWANIA WIELOSPEKTRALNEGO

Mykhaylo Zagirnyak, A. Kalinov, M. Maliakova AN ALGORITHM FOR THE ELECTRIC

CIRCUITS CALCULATION ON THE BASIS OF INSTANTANEOUS POWER

COMPONENTS BALANCE


11:00 12:30

S E S J A IX

SYMULACJE KOMPUTEROWE II / COMPUTER SIMULATIONS II

(Chairman: Anna Pawiak-Mowna, Romuald Kotowski)

Pawe Biekowski, Bartomiej Zubrzak OPTYMALIZACJA ALGORYTMW

WYZNACZANIA CHARAKTERYSTYK METROLOGICZNYCH CZUJNIKW POLA

ELEKTROMAGNETYCZNEGO

Konstanty M. Gawrylczyk INVERSE TASKS OF ELECTROMAGNETIC FIELD UTILIZING

SENSITIVITY ANALYSIS IN THE TIME DOMAIN

Pawe Jaboski APPROXIMATE BEM ANALYSIS OF THIN MAGNETIC SHIELD

OF VARIABLE THICKNESS

Eugeniusz Kurgan, Agnieszka Wantuch MODELLING OF THE CURRENT

AND POTENTIAL DISTRIBUTION IN CAVITY CORROSION

Micha anczont APROKSYMACYJNY MODEL PTLI HISTEREZY DLA MODELI

NUMERYCZNYCH OBWODW NIELINIOWYCH

12:30 Zakoczenie konferencji / Closing Cremony

13:00 Obiad / Lunch


12

SPIS REFERATW

Wprowadzenie .................................................................................................................................... 18

1. Stanisaw Apanasewicz, Stanisaw Pawowski, Jolanta Plewako ANALIZA POLA

ELEKTROMAGNETYCZNEGO ADUNKU ELEKTRYCZNEGO PORUSZAJCEGO

SI ZE STAYM PRZYSPIESZENIEM .................................................................................... 20

2. Stanisaw Apanasewicz, Stanisaw Pawowski, Jolanta Plewako WASNOCIACH

I ZASTOSOWANIU W ELEKTRODYNAMICE FUNKCJI DELTA DIRACA

O ZESPOLONYM ARGUMENCIE .......................................................................................... 21

3. Stanisaw Apanasewicz, Stanisaw Pawowski, Jolanta Plewako ROZPRASZANIE FALI

ELEKTROMAGNETYCZNEJ WYSOKIEJ CZSTOTLIWOCI NA TRJCIENNYM

NAROU PRZEWODZCYM .................................................................................................. 22

4. Barbara Atamaniuk, Hanna Rothkaehl ELECTROMAGNETIC AND PLASMA

ENVIRONMENT IN THE MOON SPACE ............................................................................... 25

5. Krzysztof Barea, Liliana Byczkowska-Lipiska, Henryk Maecki GBOKO WNIKANIA

PROMIENIOWANIA ELEKTROMAGNETYCZNEGO W OBIEKTY BIOLOGICZNE

Krzysztof Barea, Liliana Byczkowska-Lipiska, Henryk Maecki ........................................... 26

6. Marcin Basiaga, Zbigniew Paszenda, Witold Walke BADANIA WASNOCI

ELEKTROCHEMICZNYCH WARSTW WGLOWYCH STOSOWANYCH

NA WYROBACH MEDYCZNYCH ......................................................................................... 31

7. Karol Bednarek, Leszek Kasprzyk, Andrzej Tomczewski APLIKACJE WIELOWTKOWE

W OBLICZENIACH ELEKTROMAGNETYCZNYCH I OPTYMALIZACYJNYCH

UKADW ELEKTRYCZNYCH ............................................................................................. 34

8. Karol Bednarek BADANIA ELEKTROMAGNETYCZNYCH ODDZIAYWA

URZDZE SILNOPRDOWYCH ......................................................................................... 39

9. Pawe Biekowski, Hubert Trzaska AN INTEGRATED EXPOSURE SYSTEM ...................... 42

10. Pawe Biekowski, Bartomiej Zubrzak OPTYMALIZACJA ALGORYTMW

WYZNACZANIA CHARAKTERYSTYK METROLOGICZNYCH CZUJNIKW POLA

ELEKTROMAGNETYCZNEGO .............................................................................................. 44

11. Pawe Biekowski, Bartomiej Zubrzak RDA POLA ELEKTROMAGNETYCZNEGO

W YCIU CODZIENNYM CZOWIEKA ................................................................................ 49

12. Pawe Bodera, Boena Antkowiak, Wanda Stankiewicz, Jarosaw Kieliszek, Jaromir Sobiech,

Andrzej Krawczyk, Andrzej Wojdas THE INDIRECT SUPPRESSIVE EFFECT OF THE

ELECTROMAGNETIC FIELD (EMF) ON ANALGESIC EFFECT OF THE OPIOID DRUG

(TRAMADOL) ............................................................................................................................ 53

13. Borys Borowik ODKSZTACENIE WSADW RUROWYCH WYBRANYCH

MATERIAW W PROCESIE ELEKTRODYNAMICZNEGO FORMOWANIA

METALI ...................................................................................................................................... 57

14. Liliana Byczkowska-Lipiska, Agnieszka Wosiak ANALIZA METADANYCH OBRAZW

MEDYCZNYCH W DIAGNOSTYCZNYCH SYSTEMACH KOMPUTEROWYCH ............. 60

15. Antoni Ciela WYSOKOGRADIENTOWY SEPARATOR MAGNETYCZNY

W ZASTOSOWANIU DO ROZDZIELANIA I WZBOGACANIA GAZW ........................... 62


13

16. Katarzyna Ciosk SEPARACJA CZSTEK METOD DIELEKTROFOREZY ....................... 65

17. Goga Cvetkovkski, Paul Lefley, Lidija Petkovska, Saeed Ahmed A NEW DESIGN

OF LOW COST ENERGY EFFICIENT SINGLE PHASE BRUSHLESS DC MOTOR ........... 67

18. Venco orluka, eljko Hederi, Miralem Hadiselimovi MOISTURE MEASUREMENT

IN SOLID SAMPLES USING RAMAN SPECTROSCOPY ..................................................... 70

19. Mihail Digalovski, Lidija Petkovska IMPACT OF THE THREE-PHASE TRANSFORMER

TOPOLOGY ON THE LEAKAGE INDUCTANCE .................................................................. 73

20. Ivo Dolezel, Petr Kropik, Bohus Ulrych MONOLITHIC MODEL OF INDUCTION

HEATING OF A THIN CONDUCTIVE PLATE WITH RESPECTING

THERMOELASTICITY ............................................................................................................. 76

21. Agnieszka Duraj, Andrzej Krawczyk DOBR MIAR ODLEGOCI

W HIERARCHICZNYCH METODACH WYKRYWANIA WYJTKW ............................. 79

22. Piotr Gas THE HISTORY OF HYPERTHERMIA AND THE ATTEMPTS OF UTILIZING

IT IN ELECTROTHERAPY ....................................................................................................... 81

23. K.M. Gawrylczyk INVERSE TASKS OF ELECTROMAGNETIC FIELD UTILIZING

SENSITIVITY ANALYSIS IN THE TIME DOMAIN ............................................................. 83

24. Aleksander Gsiorski, Zdzisaw Posyek IDENTYFIKACJA

POLA ELEKTROMAGNETYCZNEGO W PRZESTRZENI POMIAROWEJ

KOMORY GTEM ...................................................................................................................... 86

25. Aleksander Gsiorski, Zdzisaw Posyek TRANSMISYJNA SYMETRYCZNA LINIA

PASKOWA JAKO UKAD WYMUSZAJCY JEDNORODNE POLE ELEKTRYCZNE

W ZAKRESIE CZSTOTLIWOCI RADIOWYCH................................................................ 89

26. Zygmunt J. Grabarczyk UKAD DO POMIARU WARTOCI ADUNKU

ELEKTRYCZNEGO TRANSFEROWANEGO W CZASIE WYADOWA

ELEKTROSTATYCZNYCH, DLA POTRZEB OCHRONY

PRZECIWWYBUCHOWEJ ....................................................................................................... 93

27. Barbara Grochowicz, Witold Kosiski LAGRANGE'S METHOD FOR DERIVATION

AND SOLVING LONG LINE EQUATIONS ........................................................................... 96

28. Miralem Hadiselimovi, Matic Blaznik, Bojan tumberger MAGNETICALLY

NONLINEAR DYNAMIC MODEL OF A SERIES WOUND DC MOTOR ............................. 97

29. Dalibor Igrec, Amor Chowdhury, Miralem Hadiselimovi, Bojan tumberger

ENVIRONMENTAL VALUES DETECTION MEASURING CELL FOR EXPLOITATION

OF WIND AND SOLAR RENEWABLE ENERGY ................................................................ 100

30. Pawe Jaboski APPROXIMATE BEM ANALYSIS OF THIN MAGNETIC SHIELD

OF VARIABLE THICKNESS .................................................................................................. 102

31. Andrzej Jderko STANOWISKO Z SILNIKIEM SYNCHRONICZNYM

Z MAGNESAMI TRWAYMI PMSM DO BADANIA UKADW NAPDOWYCH

Z ELEMENTEM SPRYSTYM ............................................................................................ 105


14

32. Marcin Kaczmarek, Witold Walke, Zbigniew Paszenda ZASTOSOWANIE

ELEKTROCHEMICZNEJ SPEKTROSKOPII IMPEDANCYJNEJ

DO OCENY ODPORNOCI KOROZYJNEJ STOPU NI-TI ................................................... 108

33. Pavel Karban, Frantiek Mach, Ivo Dolezel MONOLITHIC MODEL OF INDUCTION

HEATING OF CYLINDRICAL NONMAGNETIC BILLETS ROTATING

IN A SYSTEM OF PERMANENT MAGNETS ....................................................................... 110

34. Jarosaw Kieliszek, Jaromir Sobiech, Wanda Stankiewicz NOWY KIERUNEK

W OCENIE NARAENIA NA POLE ELEKTROMAGNETYCZNE W RODOWISKU

PRACY. PROJEKT DOZYMETRU MIKROFALOWEGO .................................................... 113

35. Wojciech Koton, Tomasz Trawiski BADANIA DRGA SILNIKW

WRZECIONOWYCH PAMICI MASOWYCH ..................................................................... 116

36. Andrzej Krawczyk, Ewa ada-Tondyra THE EVOLUTION OF ELECTROMAGNETIC

FIELD LIMITATION IN ICNIRPS STANDARDS ................................................................ 118

37. Roman Kubacki, Jarosaw Ferenc, R. Przesmycki SKUTECZNO EKRANOWANIA

NANOKRYSTALICZNEGO PROSZKU STOPU FE SI B CU NB W ZAKRESIE

MIKROFALOWYM ................................................................................................................. 121

38. Marek Kuchta, Marek Szulim ELEKTRONICZNY ZESTAW POMIAROWY

DO BADA DIAGNOSTYCZNYCH PROTEZ ZBOWYCH

PRZY WYMUSZENIACH DYNAMICZNYCH ...................................................................... 124

39. Mikls Kuczmann PARALLEL FINITE ELEMENT METHOD ............................................ 127

40. Eugeniusz Kurgan FORCE CALCULATION IN AC DIELECTROPHORESIS .................... 129

41. Eugeniusz Kurgan, Agnieszka Wantuch MODELLING OF THE CURRENT

AND POTENTIAL DISTRIBUTION IN CAVITY CORROSION .......................................... 132

42. Eugeniusz Kurgan NUMERICAL STUDY OF NANOPARTICLE HYPERTHERMIA.......... 136

43. Eugeniusz Kurgan, Piotr Gas USE OF RF HYPERTHERMIA FOR TREATMENT

OF TUMORS LOCATED IN THE HUMAN THIGH .............................................................. 141

44. Lucjan Kurzak WIATOWE TENDENCJE WYKORZYSTANIA ENERGII

FOTOWOLTAICZNEJ ............................................................................................................. 144

45. WPYW ODLEGOCI MIDZY PRZEDOWODAMI A EKRANEM NA POLE

MAGNETYCZNE EKRANOWANEGO DWUPRZEWODOWEGO BIFILARNEGO

TORU WIELKOPRDOWEGO Dariusz Kusiak, Zygmunt Pitek, Tomasz Szczegielniak .... 147

46. Marek Lis A COMPARISON OF MAGNETO-MECHANICAL DEPENDENCIES

OF A BRUSHLEES MOTOR WITH PERMANENT MAGNET EXCITATION

IN BLDC AND PMSM MODES .............................................................................................. 150

47. Micha anczont APROKSYMACYJNY MODEL PTLI HISTEREZY

DLA MODELI NUMERYCZNYCH OBWODW NIELINIOWYCH ................................... 152

48. Maciej opucki, A. Nowakowski, W. Rogowska, Stanisaw Pietruszewski THE IMPACT

OF 50HZ OSCILLATING ELECTROMAGNETIC FIELD ON HSP90 EXPRESSION

IN HUMAN PLACENTA COTYLEDON PERFUSED IN VITRO ......................................... 154


15

49. Pawe A. Mazurek ANALIZA ZABURZE PROMIENIOWANYCH REAKTORA

PLAZMOWEGO TYPU GLIDARC ......................................................................................... 157

50. Arkadiusz Miaskowski, Andrzej Krawczyk MAGNETIC FLUID HYPERTHERMIA

FOR CANCER THERAPY ...................................................................................................... 160

51. Arkadiusz Miaskowski, Sawomir Ciszczyk TWO-STEP INVERSE PROBLEM

ALGORITHM FOR GROUND PENETRATING RADAR TECHNIQUE .............................. 162

52. Joanna Michaowska, Arkadiusz Miaskowski, Andrzej Wac-Wodarczyk METODY

WSPOMAGAJCE I UZUPENIAJCE DETEKCJ RAKA

GRUCZOU PIERSIOWEGO .................................................................................................. 164

53. Mariusz Najgebauer ZJAWISKO GIGANTYCZNEJ MAGNETOIMPEDANCJI

W ZASTOSOWANIACH PRAKTYCZNYCH ........................................................................ 166

54. Lidija Petkovska, Goga Cvetkovski ASSESSMENT OF TORQUES FOR

A PERMANENT MAGNET BRUSHLESS MOTOR USING FEA ......................................... 169

55. Anna Pawiak-Mowna, Andrzej Krawczyk REMOTE TRANSMISSION

OF CARDIAC IMPLANT PATIENTS DATA ......................................................................... 173

56. Andrzej Popenda ANALYSIS AND INVESTGATIONS INTO SENSORLESS

CONTROL SYSTEM BASED ON DOUBLY FED MACHINE WORKING

AS A GENERATOR ................................................................................................................ 174

57. Andrzej Rusek A GENERAL MATHEMATICAL MODEL OF DRIVE SYSTEM

FOR POLYMERIZATION REACTOR BASED ON ASYNCHRONOUS

INDUCTION MOTOR WITH PIPE BODY ............................................................................ 177

58. Andrzej Rusek DETERMINATION OF PARAMETERS TO DEFINE

A RESULTANT INERTIAL MOMENT OF THE DRIVE SYSTEM

FOR POLYMERIZATION REACTOR BASED ON ASYNCHRONOUS

INDUCTION MOTOR WITH A PIPE BODY ......................................................................... 180

59. ZASTOSOWANIE TELEMEDYCYNY Remigiusz Rydz ....................................................... 183

60. Tomasz Rymarczyk, Stefan F. Filipowicz SOLVING INVERSE PROBLEM

IN EIT BY LEVENBERGMARQUARDT LEVEL SET METHOD...................................... 185

61. Stefan Sieradzki, Damian Kardas NOWOCZESNE TECHNIKI PROJEKTOWANIA

I WYTWARZANIA MASZYN ELEKTRYCZNYCH I TRANSFORMATORW ................ 188

62. Jaromir Sobiech, Jarosaw Kieliszek, Wanda Stankiewicz ODWZOROWANIE

STANOWISKA PRACY W NUMERYCZNEJ OCENIE NARAENIA NA POLE

ELEKTOMAGNETYCZNE NA PRZYKADZIE OPERATORW RADIOSTACJI

PLECAKOWYCH ..................................................................................................................... 200

63. Wanda Stankiewicz, Marek J. Dbrowski, Jarosaw Kieliszek, Jaromir Sobiech,

Pawe Bodera, Andrzej Krawczyk, Maciej P. Dbrowski IMMUNOMODULACYJNE

DZIAANIE POLA 900MHZ ................................................................................................... 203

64. Bojan tumberger, Miralem Hadiselimovi DESIGN OF PERMANENT MAGNET

SYNCHRONOUS MACHINE FOR MICRO-HYBRID ELECTRIC VEHICLE

OPERATION ............................................................................................................................. 206


16

65. Bojan tumberger, Miralem Hadiselimovi FLUX-WEAKENING PERFORMANCE

OF FRACTIONAL-SLOT PERMANENT MAGNET SYNCHRONOUS MOTORS

WITH CONCENTRATED WINDINGS ................................................................................... 208

66. Pawe Surdacki WPYW WARUNKW PRACY NA PARAMETRY ZANIKANIA

NADPRZEWODZENIA W PRZEWODZIE NADPRZEWODNIKOWYM MgB2/Cu .......... 211

67. Adam witoski, Romualda Mucha, Dariusz Danowski, Monika Mucha, Grzegorz Cielar,

Andrzej Polaski, Konrad Wojciechowski, Aleksander Siero DIAGNOSTYKA

PATOLOGII RUCHU NA PODSTAWIE ZREDUKOWANYCH

DANYCH KINEMATYCZNYCH ............................................................................................ 213

68. Adam witoski, Tomasz Bachowicz, Marcin Zieliski, Marta Misiuk-Hojto,

Konrad Wojciechowski DIAGNOSTYKA PRZEDNIEGO I TYLNEGO ODCINKA

GAKI OCZNEJ Z WYKORZYSTANIEM OBRAZOWANIA

WIELOSPEKTRALNEGO ....................................................................................................... 217

69. Adam witoski, Romualda Mucha, Dariusz Danowski, Grzegorz Cielar, Andrzej Polaski,

Konrad Wojciechowski, Aleksander Siero IDENTYFIKACJA OSOBY

NA PODSTAWIE KINEMATYKI JEJ CHODU ..................................................................... 220

70. Janusz Szewczenko, Magdalena Pochrzst, Witold Walke OCENA WASNOCI

ELEKTROCHEMICZNYCH ZMODYFIKOWANEGO POWIERZCHNIOWO

STOPU TI-6AL-4V ELI ............................................................................................................ 223

71. Krzysztof Szewczyk, Rafa Golisz , Tomasz Walasek, Zygmunt Kucharczyk WPYW

SZCZELINY POWIETRZNEJ WOK MAGNESU STAEGO NA PRAC

KONCENTRATORA STRUMIENIA NABIEGUNNIKA W WIRNIKU SILNIKA

SYNCHRONICZNEGO Z MAGNESAMI STAYMI Z WEWNTRZNYM OBWODEM

MAGNETYCZNYM ................................................................................................................. 225

72. Zygmunt Szymaski NOWOCZESNE METODY IDENTYFIKACJI LOKALIZACJI

LUDZI W PODZIEMNYCH WYROBISKACH KOPALNIANYCH ORAZ

W JASKINIACH I TUNELACH KOMUNIKACYJNYCH ..................................................... 227

73. Mitsuhiko Toho DAMAGES OF ELECTRIC POWER FACILITIES CAUSED

BY THE 2011 EASTERN JAPAN GREAT EARTHQUAKE AND TSUNAMI

A BRIEF SURVEY ................................................................................................................... 228

74. Tomasz Trawiski, Krzysztof Kluszczyski MODEL OBWODOWY

DWUUZWOJENIOWEGO SILNIKA VCM DLA SYSTEMW POZYCJONOWANIA

GOWIC DYSKW TWARDYCH ......................................................................................... 230

75. Janusz Tykocki WPYW PRZEWODNOCI CIEPLNEJ GRUNTU

NA ROZKAD POLA TEMPERATURY W UKADACH KABLOWYCH 110 kV ............ 232

76. Peter Virti VARIATIONS OF PERMANENT MAGNETS DIMENSIONS

IN AXIAL FLUX PERMANENT MAGNET SYNCHRONOUS MACHINE ......................... 235

77. Andrzej Wac-Wodarczyk, Pawe A. Mazurek, Angelika Baejewska, Grzegorz Masowski,

Tobiasz Parys, Katarzyna Przytua, ukasz Zitek POMIARY EMISJI

ELEKTROMAGNETYCZNEJ W.CZ. W BUDYNKACH KAMPUSU

POLITECHNIKI LUBELSKIEJ ............................................................................................... 238

78. Andrzej Wac-Wodarczyk, Andrzej Kaczor WPYW PODSTAWOWYCH PARAMETRW

PRACY REAKTORA PLAZMOWEGO TYPU GLIDARC NA WARTOCI ZABURZE

PRZEWODZONYCH ............................................................................................................... 241


17

79. Agnieszka Wantuch OCHRONA KATODOWA PODZIEMNYCH ZBIORNIKW .............. 244

80. Bogusaw Wisz POJEMNOCI SPRZGAJCE W DWUSTRONNYCH

STRUKTURACH MIKROUKADU Z WARSTW DIELEKTRYKA ................................. 247

81. Joanna Wyszkowska, Maria Stankiewicz POLE ELEKTROMAGNETYCZNE

ATRAKTANT CZY REPELENT DLA OWADW? .............................................................. 250

82. Mykhaylo Zagirnyak, A. Kalinov, M. Maliakova AN ALGORITHM

FOR THE ELECTRIC CIRCUITS CALCULATION ON THE BASIS

OF INSTANTANEOUS POWER COMPONENTS BALANCE ............................................. 253

83. Mykhaylo Zagirnyak, T. Korenkova, I. Alieksieieva ENHANCEMENT

OF INSTANTANEOUS POWER METHOD IN THE PROBLEMS OF ESTIMATION

OF ELECTROMECHANICAL COMPLEXES POWER CONTROLLABILITY ................... 256

84. Wojciech Zajc WYDAJNA TRANSMISJA DANYCH WIZYJNYCH PRZEZ CZA

RADIOWE O MAEJ PRZEPUSTOWOCI ........................................................................... 259


18

WPROWADZENIE

Tegoroczne XXI Sympozjum PTZE odbywa si w Lublicu, miecie lecym onegdaj na granicy

polsko-pruskiej czy w XX wieku polsko-niemieckiej. Tradycj spotka PTZE jest to, e organizowane

s w rnych ciekawych miejscach Polski mamy nadziej, e takim ciekawym miejscem okae si

dla uczestnikw Lubliniec. Miasto siga czasw kiedy wadali nim ksita opolscy i istniej budowle

i miejsca przypominajce jego histori. Ale Lubliniec jest miastem, z ktrym zwizana jest mocno

kultura i nauka europejska. Jest spraw dla miasta bardzo wan, e upodobaa je sobie na wakacyjne

wypady do dziadkw Edyta Stein, wielka filozofka, wita Kocioa Katolickiego, ofiara Holokaustu.

Samuel Courant, lubliniecki handlowiec i jego ona Adelajda byli dziadkami Edyty i to do nich

wanie przyjedaa z rodzinnego Wrocawia (Breslau) Edyta. Doceniajc i dziadkw Courantw

i upodobania Edyty do ich odwiedzania mieszkacy Lublica uczynili j w 2008 roku Patronk

Miasta. Dom Courantw stoi na tym samym miejscu, a zatem mona go zobaczy, a od kilku lat

rwnie obejrze w nim muzeum powicone Edycie Stein.

Ale Courantowie i Lubliniec mog si szczyci rwnie drugim wielkim wnukiem i obywatelem,

a mianowicie Richardem Courantem, wielkim matematykiem, kuzynem Edyty, ktry przyszed tame

na wiat w 1888 roku i przez 3 lata by mieszkacem Lublica. Potem rodzice Richarda przenieli si

do Kodzka (Glatzu), a potem do Wrocawia, gdzie Richard podj studia matematyczne. Zachcony

opiniami o dziaalnoci Davida Hilberta w Getyndze przenis si tam i dalsze jego losy jako

matematyka w duej mierze zwizay si z Hilbertem. W 1933 roku w obliczu zbliajcego si

szalestwa nazistowskiego Courant uda si do Stanw Zjednoczonych Ameryki Pnocnej gdzie

kontynuowa swoj karier matematyka. Pracowa na uniwersytecie w Nowym Jorku gdzie stworzy

silny orodek badawczy w matematyce stosowanej. Zmar w 1972 roku.

Najciekawszym dla uczestnikw XXI Sympozjum PTZE jest nie tylko yciorys Richarda Couranta,

ale to, e cz jego twrczoci matematycznej cile wie si z obszarem naszej dziaalnoci. Ot,

Richard Courant by twrc, tak przynajmniej uwaa wielu historykw nauki, metody elementw

skoczonych. Kady, kto zetkn si z symulacjami komputerowymi, wie jak rol

w elektromagnetyzmie obliczeniowym odegraa ta metoda analizy numerycznej, i nadal odgrywa.

Richard Courant zastosowa do rozwizania zagadnienia brzegowego metod wariacyjn, ktr

zalgorytmizowa poprzez wprowadzenie podziau obszaru na elementy trjktne. Ale eby jeszcze

bardziej Couranta wple w nasze Sympozjum to podajmy jeszcze, ze ojcem drugiej ony Couranta,

Neriny, by Carl Runge, synny matematyk od metody Rungego-Kutty, metody iteracyjnego

rozwizywania ukadw rwna rniczkowych. Ale eby zadowoli te tych uczestnikw

sympozjum, ktrzy nie prowadz symulacji komputerowych a badaj procesy elektromagnetyczne

i biologiczne trzeba doda, e dziadkiem Nelly, teciem Carla, by synny fizjolog Emil Du Bois-

Reymond, niemiecki lekarz i zoolog, prekursor eksperymentalnej elektrofizjologii, badacz

elektrycznoci zwierzt.

Moe z tego wanie powodu XXI Sympozjum PTZE przycigno uwag wielu badaczy, zgoszono

bowiem nadzwyczajnie du liczb uczestnikw, chyba rekordow w historii naszych spotka. Jak

zwykle referaty dotycz wielu dziedzin zastosowa elektromagnetyzmu, a wyrniajce si grupy

tematyczne to elektromagnetyzm w inynierii elektrycznej, elektromagnetyzm w rodowisku

bioelektromagnetyzm) i elektromagnetyzm obliczeniowy. Cech spotka PTZE jest wanie owa

rnorodno tematyczna, co czyni te spotkania zupenie wyjtkowymi na mapie konferencyjnej

kraju, i nie tylko; gromadz one badaczy z rozmaitych obszarw, od inynierii elektrycznej poprzez

fizyk do biologii i medycyny. Drug cech spotka PTZE jest prawie rwnoliczny udzia modych

badaczy oraz kadry profesorskiej. Przynosi to korzyci zarwno tym modym mog korzysta

z dowiadczenia i wiedzy profesorskiej, jak i tym starszym uzyskuj ciekawe i twrcze inspiracje ze

strony modziey naukowej. Obecne sympozjum jest doskona ilustracj obu tych cech.


19

Sympozjum wsporganizowane jest przez Wydzia Elektryczny Politechniki Czstochowskiej oraz

Polsko-Japosk Wysz Szko Technik Komputerowych. W tym miejscu chciabym podzikowa

Wadzom obydwu instytucji, Panu Dziekanowi Andrzejowi Ruskowi i Panu Rektorowi Jerzemu

Pawowi Nowackiemu za ich wkad w zorganizowanie konferencji.

Materiay po-konferencyjne zostan wydane w Przegldzie Elektrotechnicznym oraz Acta Technica

CSAV w normalnej procedurze wydawniczej. Tutaj te chc podzikowa wydawcom tych pism,

Panu Profesorowi Sawomirowi Tumaskiemu i Panu Profesorowi Ivo Dolezelovi za ich pomoc

w realizacji materiaw po-konferencyjnych.

W imieniu organizatorw XXI Sympozjum PTZE ycz wszystkim jego uczestnikom owocnych

obrad, budowania twrczych kontaktw interdyscyplinarnych i midzy instytucjami, ale te ycz

twrczego wykorzystania atmosfery Lublica, miasta Edyty Stein i Richarda Couranta.

Andrzej Krawczyk, Prezes PTZE


20

ANALIZA POLA ELEKTROMAGNETYCZNEGO ADUNKU

ELEKTRYCZNEGO PORUSZAJCEGO SI ZE STAYM

PRZYSPIESZENIEM

Stanisaw Apanasewicz1, Stanisaw Pawowski1, Jolanta Plewako2

Politechnika Rzeszowska 1Katedra Elektrodynamiki i Ukadw Elektromaszynowych

2Katedra Energoelektroniki i Elektroenergetyki

W pracy wykorzystano wzory Linarda-Wiecherta do obliczenia pola elektromagnetycznego

adunku elektrycznego poruszajcego si ze staym przyspieszeniem a. Zakada si, e ruch

adunku odbywa si pod wpywem staej siy, tzn. jest opisywany w przyblieniu

nierelatywistycznym. Przedstawiono peny opis pola elektromagnetycznego zarwno w

strefie bliskiej jak i dalekiej. Istotnym osigniciem pracy jest otrzymanie uoglnionych

transformat Lorentza, czasowo-przestrzennych, wicych wsprzdne (x, t) w ukadzie

inercjalnym ze wsprzdnymi (x, t) w ukadzie poruszajcym si ze staym

przyspieszeniem. Przeksztacenia te maj posta:

1'

1'

2

2

tc

a

a

cx

tc

a

a

cx

(1)

tc

ax

a

ct

tc

xa

a

ct

2

2

'1

1'

(2)

gdzie: ctxc

a

2

21 , ''

21

2ctx

c

a .

Innym wanym wynikiem pracy jest wykazanie, e prdko wiata w ukadzie

przyspieszonym jest mniejsza od prdkoci wiata w ukadach inercjalnych c. Problem

prdkoci wiata w ukadach nieinercjalnych jest dotychczas mao zbadany.

Przedstawione uoglnione przeksztacenia Lorentza dla ukadu przyspieszonego wi tylko

wsprzdne czasoprzestrzenne (x, t) z (x, t), natomiast nie udao si dotychczas otrzyma

przeksztace wicych skadowe pola elektromagnetycznego. W przypadku przejcia

midzy ukadami inercjalnymi przeksztacenia takie (transformacje Lorentza dla pl)

otrzymuje si korzystajc z zasady rwnowanoci, tj. z faktu, e rwnania Maxwella

w kadym ukadzie inercjalnym maj tak sam posta. Przy przechodzeniu do ukadu

nieinercjalnego zasada ta nie obowizuje i std pojawiaj si trudnoci w znalezieniu

analogicznych wzorw transformacyjnych.


21

O WASNOCIACH I ZASTOSOWANIU

W ELEKTRODYNAMICE

FUNKCJI DELTA DIRACA O ZESPOLONYM ARGUMENCIE




Zagadnienie dyfrakcji fali elektromagnetycznej na narou przewodzcym (rys. 1). mona

rozwiza stosujc transformaty Liebiediewa-Kontorowicza (z jdrem w postaci funkcji

Bessela z urojonym wskanikiem) [1]. W trakcie oblicze pojawia si problem wyznaczania

wartoci caek postaci: tttS

Stdcos

sh

sh

0 0

, gdzie: S , S0, wielkoci niezalene od zmiennej

cakowania t. Dla S < S0 caka ta jest zbiena w normalnym sensie (Riemanna) [2], dla S = S0

mamy:

0

d cos t , natomiast dla S > S0 jest ona rozbiena. Jak si okazuje, ten ostatni

przypadek odpowiada opisowi pola fali ugitej w obszarze cienia (por. rys. 1), stanowi wic

istotny i trudny problem obliczeniowy. Autorzy znaleli sposb jego rozwizania na drodze

uoglnienia funkcji delta Diraca na dziedzin liczb zespolonych, tzn.:

1 , 2 jjyx . Pozwala to na nadanie poprawnego sensu cakom rozbienym typu:

0

,d cos tte t

00

d sin sh ,d cos ch tttttt i

podobnym. Otrzymujemy na przykad:

jjj

ttt

2d sin sh

0

.

W pracy przedstawiono szereg wasnoci

uoglnionej w ten sposb funkcji delta

Diraca i podano przykadowe jej

zastosowania w teorii pola elektro-

magnetycznego.

Rys. 1. Dyfrakcja paskiej fali elektromagnetycznej

na narou przewodzcym

Literatura

[1] S. Apanasewicz, S. Pawowski, J. Plewako,: The study of the flat waves diffraction on the sharp corner,

Przegld Elektrotechniczny (Electrical Review), str. 87 90, 5/2010

[2] J. S. Gradstein, J. M. Rizhikh, Tables of Integrals, Series, Sums and Products, Moscov, 1962, str. 518

cieo

fala padajca

,


22

ROZPRASZANIE FALI ELEKTROMAGNETYCZNEJ

WYSOKIEJ CZSTOTLIWOCI

NA TRJCIENNYM NAROU PRZEWODZCYM




Wstp

Wyznaczanie rozkadw pl elektromagnetycznych w ukadach zawierajcych ciaa

przewodzce z krawdziami i naroami o maym promieniu krzywizny stwarza szereg

ronego rodzaju trudnoci obliczeniowych. Wi si one gwnie z tym, i w pobliu

krawdzi i naroy pole doznaje gwatownych zmian na maych odlegociach, czyli funkcje

pola staj si mao regularne. W przypadku stosowania typowych numerycznych metod

obliczeniowych, jak MES, czy MRS, szczegowe uwzgldnienie tych zmian wymaga

zastosowania bardzo gstej dyskretyzacji obszarw w pobliu takich powierzchni, co

prowadzi do znacznego powikszenia numerycznego modelu zagadnienia. Dodatkowe

trudnoci pojawiaj si w przypadkach gdy obszar stanowicy otoczenie ciaa przewodzcego

jest nieograniczony, jak np. w zagadnieniach rozpraszania fali elektromagnetycznej na ciele

przewodzcym. Problemy te staj si szczeglnie uciliwe w przypadku zagadnie

trjwymiarowych. W tej sytuacji do powszechn praktyk jest ignorowanie efektw

wystpujcych w ssiedztwie krawdzi i naroy wskutek niedostosowania siatki

dyskretyzacyjnej do zmiennoci funkcji pola. Rozwizania takie obarczone s duymi

bdami lokalnymi; trudno te oceni w jakim stopniu te bdy mog wpywa na poprawno

okrelenia rozkadu pola w pozostaej czci rozpatrywanego obszaru.

Nadrzdnym przedsiwziciem autorw niniejszej pracy jest, z jednej strony, zbadanie na

drodze symulacji numerycznych efektw fizycznych w bliskim ssiedztwie krawdzi i naroy

cia przewodzcych oraz z drugiej, dokonanie oceny w jakim stopniu ignorowanie tych

efektw moe wpywa na dokadno oblicze rozkadu pola w pozostaej czci obszaru.

Celem niniejszej pracy jest analiza zagadnienia rozproszenia fali elektromagnetycznej

wysokiej czstotliwoci na typowych naroach

wystpujcych w miejscu styku trzech wzajemnie

prostopadych cian (rys.1) jednorodnego

i izotropowego ciaa przewodzcego o staych

parametrach materiaowych. W celu uniknicia

trudnoci zwizanych z nieograniczonoci

powierzchni granicznych do analizy przyjto obszar

przewodzcy majcy ksztat szecianu

z zaokrglonymi krawdziami i wierzchokami (rys. 2)

o boku kilkukrotnie wikszym od dugoci fali.

Parametry materiaowe obszaru przewodzcego

przyjto jak dla aluminium oraz typowej stali

konstrukcyjnej (w liniowym zakresie krzywej

Rys. 1. Naroe trjcienne


23

magnesowania). Jako pole wzbudzajce przyjto pask fal elektromagnetyczn o

czstotliwoci 10 GHz i polaryzacji rwnolegej do jednej z krawdzi naroa.

Sformuowanie zagadnienia

Rozpatrywane zagadnienie dotyczy wic analizy rozkadu harmonicznego pola

elektromagnetycznego wewntrz i w otoczeniu ciaa przewodzcego o ksztacie szecianu z

zaokrglonymi krawdziami i wierzchokami,

oddziaywujcego z zewntrznym polem paskiej fali

elektromagnetycznej. Geometri ukadu wraz z

przyjtym ukadem wsprzdnych kartezjaskich

ilustruje rys. 2. Pocztek O ukadu wsprzdnych

przyjto w geometrycznym rodku szecianu, za

orientacj osi rwnolegle do jego krawdzi. Pole

wzbudzajce jest fal pask rozchodzc si w

kierunku rwnolegym do osi OX spolaryzowan

rwnolegle do osi OY

Przy poczynionych zaoeniach, zespolone amplitudy

E i H wektorw nate pl elektrycznego

i magnetycznego speniaj rwnania:

0div rot

0div rot

EHE

HEH

n

n

gdzie: 2 1 , , ,njj nnnnn , - przewodno elektryczna, - przenikal-

no elektryczna, - przenikalno magnetyczna, n numer orodka. Skadowe pola

elektromagnetycznego musz ponadto spenia klasyczne warunki brzegowe na powierzchni

granicznej:

II||

I||

II||

I|| , EEHH ,

II2

I1

II2

I1 , EEHH ,

gdzie symbole || i oznaczaj styczn i normaln (odpowiednio) skadow pola do

powierzchni brzegowej, grny indeks I dotyczy skadowych pola od strony otoczenia

szecianu, za II od strony jego wntrza.

Metoda rozwizania

W celu rozwizania sformuowanego zagadnienia zastosowano iteracyjno-brzegow metod

numeryczn szczegowo opisan w [1]. Jej gwna idea polega na aproksymacji

poszukiwanych funkcji pola indukowanego za pomoc kombinacji liniowej rozwiza

fundamentalnych ukadu zespolonych rwna Maxwella. Rozwizania te mona

interpretowa jako superpozycj pola emitowanego przez nieskoczenie krtk anten

dipolow oraz pola emitowanego przez nieskoczenie ma anten ptlow. Wspczynniki

sumy aproksymacyjnej obliczane s w taki sposb, aby w kadym kroku iteracyjnym

zminimalizowa funkcjona bdu brzegowego rozwizania. Iteracyjno-brzegowy charakter

metody pozwala radykalnie ograniczy wielko modelu numerycznego i czas oblicze oraz

Rys. 2. Analizowany ukad


24

pozwala unikn koniecznoci sztucznego ograniczania obszarw otwartych wystpujcych w

analizowanym ukadzie (tutaj przestrzeni otaczajcej szecian).

Literatura

[1] Pawowski S.: Iteracyjno-brzegowa metoda analizy trjwymiarowych zagadnie quasi-stacjonarnych

zagadnie elektrodynamiki, Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszw, (2009)

[2] Pawowski S., Plewako J.: Application of iterative boundary method in determination of 3D harmonic

electromagnetic field induced by current ducts. Przegld Elektrotechniczny, 86 (2010), No 12, 109-112.


25

ELECTROMAGNETIC AND PLASMA ENVIRONMENT

IN THE MOON SPACE

Barbara Atamaniuk, Hanna Rothkaehl

Space Research Centre of the Polish Academy of Sciences, Warsaw

Investigation of electromagnetic and plasma environment around the lunar surface and the

near-moon space is of great importance from the viewpoints of science, technology, and

manned explorations in the near future. One of the remarkable features of the lunar

environment is charging up of the surface of the moon; above all, the lunar surface on the

night side occasionally charges strongly negative, and upward-accelerated electrons by a large

potential difference between the surface and the spacecraft can be measured in the near-moon

space. However, accurate estimation of the lunar surface potential has been difficult, because

the spacecraft itself should have an unknown electrostatic potential relative to the ambient

plasma.

Plasma, photons, micrometeorites and energetic particles constantly bombard the lunar

surface, producing a tenuous exosphere and a dynamic wake region, and charging the surface

to electrostatic potentials reaching kilovolts, producing surface electric fields large enough to

affect lunar ions and dust. Meanwhile, plasma interacts directly with crustal magnetic fields,

producing perhaps the smallest magnetospheres in the solar system.

Lunar dust can exhibit unusual behavior {due to electron photoemission via solar-UV radiation the lunar surface represents a complex plasma {dusty plasma"). The dust grains and

lunar surface are electrostatically charged by the Moon's interaction with the local plasma

environment and the photoemission of electrons due to solar UV and X-rays. This e_ect

causes the like-charged surface and dust particles to repel each other, and creates a near-

surface electric_field. Lunar dust must be treated as a dusty plasma. Using analytic (kinetic

(Vlasov) and magnetohydrodynamic theory) and numerical modeling we show physical

processes related to levitation and transport dusty plasma on the Moon. These dust grains

could a_ect the lunar environment for radio wave and plasma diagnostics and interfere with

exploration activities.

This research is supported by grant O N517 418440


26

GBOKO WNIKANIA PROMIENIOWANIA

ELEKTROMAGNETYCZNEGO W OBIEKTY BIOLOGICZNE

Krzysztof Barea, Liliana Byczkowska-Lipiska, Henryk Maecki

Wysza Szkoa Informatyki, d

W pracy rozpatrzono oddziaywanie niejonizujcego pola elektromagnetycznego PEM na

organizmy biologiczne. W wyniku oddziaywania pola cz mocy padajcego strumienia

ulega odbiciu od powierzchni a cz wchodzca do orodka ulega absorpcji. W wyniku

absorpcji natenie wizki pola PEM w orodku maleje wykadniczo. W tabeli 1 i 2 podano

wartoci wspczynnika odbicia dla skry, tuszczu i mini w funkcji czstotliwoci. Dla

wszystkich analizowanych tkanek warto wspczynnika odbicia maleje ze wzrostem

czstotliwoci osigajc warto maksymaln w orodku powietrze-skra. W tabeli 3 i 4

podano gbokoci wnikania pola PEM w tkanki biologiczne. Gboko wnikania dla

rozpatrywanego zakresu czstotliwoci maleje z jej wzrostem.

Dla czstotliwoci 100 MHz gboko wnikania PEM w skr wynosi 3,8 cm, a dla 1,1 1015 Hz gboko wnikania wynosi 0,06 mm. Ze wzrostem czstotliwoci energia fotonw

wzrasta co powoduje zwikszenie prawdopodobiestwa oddziaywania fotonu.

Z tego powodu promieniowanie podczerwone stosunkowo gboko penetruje poszczeglne

tkanki biologiczne, co pozwala stosowa je w fotolecznictwie.

Intensywne badania efektw biologicznych ekspozycji pola elektromagnetycznego PEM na

organizmy ywe trwaj ju kilkadziesit lat. Istnieje bardzo wiele, zarwno udowodnionych,

jak i przypuszczalnych mechanizmw dziaania pola PEM na obiekty biologiczne.

Mechanizmy tych oddziaywa s cigle nieznane. Przedstawiono na ten temat szereg

hipotez, lecz wymagaj one dalszego badania. Prby wytumaczenia fizycznych

mechanizmw biologicznego oddziaywania PEM i wyznaczenia minimalnych nate, przy

ktrych PEM moe dziaa na obiekty biologiczne zwykle oceniane s na podstawie analizy

wzajemnych energetycznych oddziaywa pola PEM z tymi obiektami. Szeroko zakrojone

badania dotyczyy fizyczno - chemicznych procesw zachodzcych w ywych tkankach pod

dziaaniem pola PEM oraz zalenoci tego oddziaywania od makroskopowych parametrw

obiektw biologicznych

W pewnych zakresach czstotliwoci tkanki biologiczne, dla ktrych wymiary liniowe R

(ciaa czowieka i duych, a tym bardziej maych zwierzt) s mae w porwnaniu

z dugoci fali (=30m), mona traktowa jak orodek przewodzcy. Do tych zakresw czstotliwoci mona zaliczy czstotliwoci PEM poniej 10MHz.

Dla zakresu czstotliwoci wikszych od 100MHz (=3m) wymiary liniowe R ciaa

ludzkiego i wikszych zwierzt s porwnywalne z dugoci fali lub te wiksze (R >). W tym zakresie czstotliwoci tkanki biologiczne nie mog by traktowane jako. orodek

przewodzcy jednorodny pod wzgldem wasnoci elektrycznych.

Oznacza to, e warunek quazistacjonarnoci R


27

Po uwzgldnieniu wspczynnika odbicia, moc PEM pochaniana przez powierzchni obiektu

(moc efektywna Pe) wynosi

Pe = P0 (1 - ), (1) gdzie: P0 gsto strumienia mocy padajcego na powierzchni ciaa,

wspczynnik odbicia. Na podstawie danych z literatury [2, 3, 6, 7] przedstawiono, wartoci wspczynnika odbicia i

gboko wnikania pola PEM w gb, dla rnych tkanek biologicznych (tabele 1,2,3,4).

Promieniowanie elektromagnetyczne przechodzc przez orodek materialny ulega osabieniu.

Strumie promieniowania w takiej wizce, przechodzc przez warstw pochaniajc w

kierunku osi x ulega osabieniu wedug wzoru:

)])(exp[( x 0 , (2)

gdzie:0 jest strumieniem promieniowania elektromagnetycznego dla x = 0. )( jest wspczynnikiem osabienia, przyjmuje wartoci nieujemne i ma wymiar

odwrotnoci dugoci. Jego warto okrela stopie osabienia wizki promieniowania w

miar przesuwania si w gb orodka. Wspczynnik osabienia podobnie jak wspczynnik

zaamania, zaley od dugoci fali elektromagnetycznej. Wspczynnik osabienia

)( zaley od rodzaju orodka, przez ktry przechodzi promieniowanie.

Osabienie wizki promieniowania elektromagnetycznego niejonizujcego przechodzcego

przez warstw pochaniajc wywoane jest przez dwa zjawiska [1]:

waciwe pochanianie (absorpcj) )( ,

rozpraszanie (odbicie dyfuzyjne) )( .

czne dziaanie obu tych zjawisk wywouje ekstynkcj (osabienie promieniowania):

)()()( . (3)

Oba te wspczynniki okrelaj zmian strumienia lub natenia promieniowania I, po przebyciu pewnej odlegoci x w orodku, spowodowan absorpcj i rozpraszaniem, zgodnie

z zalenoci wynikajc z rwnania (2):

xeII )(0

. (4)

W sposb cisy wspczynniki te definiuje si, jako:

xI

I

d

d)(),(

, , (5)

gdzie: ,I zmiana natenia promieniowania na drodze dx, spowodowana absorpcj lub

rozpraszaniem [1, 2]. Na podstawie zalenoci (4) okrela si redni gboko wnikania promieniowania do

orodka, jako gboko, na ktrej natenie promieniowania maleje e-krotnie i stanowi miar

gbokoci wnikania promieniowania w orodek.

Pomidzy wspczynnikiem pochaniania )( a wspczynnikiem ekstynkcji (osabienie

promieniowania) )( istnieje cisa zaleno [3]:

()4

() , (6)

gdzie: dugo fali w prni.

Jeeli przez 1 oznaczy si dugo fali w orodku, to wspczynnik ekstynkcji dla tego

orodka mona okreli zalenoci:

)(

( 1

11

4) . (7)


28

Z zalenoci (6) i (7) otrzymuje zwizek midzy wspczynnikami zaamania

a ekstynkcj:

)(

)(

11

n

. (8)

Po przeksztaceniu rwnania (4) otrzymuje si zaleno:

0I

Iln

)(

1x

. (9)

Znajc )( dla okrelonej dugoci fali mona dowiadczalnie wyznaczy natenie

promieniowania I oraz I0 i obliczy gboko wnikania promieniowania

elektromagnetycznego.

Dla orodkw takich jak: woda, szko, zoto i tym podobne, stosunkowo prosto mona

wyznaczy parametry charakteryzujce ekstynkcj promieniowania elektromagnetycznego i

gboko wnikania promieniowania w orodek [3].

Inaczej wyglda problem dla orodka zawierajcego rne substancje. Dla takiego orodka

rwnanie (4) mona zapisa nastpujco:

x)(0

x...))()((0 eIeII

21 , (10)

gdzie: )()(n

1ii

.

Najbardziej zoonymi obiektami s organizmy biologiczne. Zagadnieniem odbicia

i wnikania fali elektromagnetycznej w rne tkanki powicono wiele prac teoretycznych i

dowiadczalnych.

Wartoci wspczynnika )( odbicia PEM od rnych tkanek przy rnych

czstotliwociach przedstawiono w tabeli 1 [3].

Tabela. 1. Wspczynniki odbicia PEM od rnych tkanek przy rnych czstotliwociach.

Granica

rozdziau

100

MHz

200

MHz

400

MHz

1 000

MHz

3 000

MHz

10 000

MHz

24 000

MHz

Powietrze

skra

0,758 0,684 0,623 0,570 0,550 0,530 0,470

Skra

tuszcz

0,340 0,227 - 0,231 0,190 0,230 0,320

Tuszcz

minie

0,355 0,352 0,300 0,261 - - -

Naley zwrci uwag, e przy przejciu PEM z powietrza (prnia) do skry wspczynnik

odbicia )( w porwnaniu z innymi tkankami (np. skra tuszcz) jest dwukrotnie wikszy

dla kadego zakresu czstotliwoci PEM. Jak wynika z danych zawartych w tabeli 1 warto

wspczynnikw odbicia )( na granicy dwch orodkw maleje ze wzrostem czstotliwoci

pola PEM.

Dla orodka powietrze skra wynosi on 0,758 (dla 100MHz) i 0,470 (dla czstotliwoci 24

GHz). Ta tendencja zmniejszania si wspczynnika )( odbicia pola PEM od powierzchni

skry przejawia si take dla PEM w obszarze UV (tabela 2) [7].


29

Przecitn zdolno skry ludzkiej do odbijania promieniowania UV dla rnych

czstotliwoci zestawiono w tabeli 2.

Tabela 2. Wspczynnik )( odbicia promieniowania UV od powierzchni skry w zalenoci od czstotliwoci [7]

f 1015 Hz 0,75 0,79 0,83 0,88 0,94 1,00 1,10

)( 0,154 0,120 0,058 0,045 0,038 0,027 0,012

Jak wynika ze wzoru (1) im mniejszy jest wspczynnik odbicia )( tym wikszy jest

strumie mocy przenikajcy w gb tkanek.

Gboko wnikania energii PEM w gb tkanek (gboko, na ktrej natenie PEM jest

mniejsze e razy) zestawiono w tabeli 3 dla rnych tkanek w funkcji czstotliwoci [3].

Tabela 3. Gboko wnikania fal elekromagnetycznych w rne tkanki, cm

Tkanka 100

MHz

200

MHz

400

MHz

1000

MHz

3000

MHz

10

000

MHz

24 000

MHz

35 000

MHz

Szpik kostny 22,9 20,66 18,73 11,9 9,924 0,34 0,145 0,073

Mzgowie 3,56 4,132 2,072 1,933 0,476 0,168 0,075 0,0378

Soczewka oczna 9,42 4,39 4,23 2,915 0,500 0,179 0,0706 0,0378

Ciao szkliste 2,17 1,69 1,41 1,23 0,535 0,195 0,045 0,0314

Tuszcz 20,45 12,53 8,52 6,42 2,45 1,1 0,342 -

Minie 3,451 2,32 1,84 1,456 - 0,314 - -

Krew 2,86 2,15 1,787 1,40 0,78 0,148 0,0598 0,0272

Skra 3,765 2,78 2,18 1,638 0,646 0,189 0,0722 -

Gboko przenikania promieniowania UV w funkcji czstotliwoci podana jest w tabeli 4 [7].

Tabela 4. rednia gboko wnikania promieniowania UV o rnej czstotliwoci w skr czowieka

Czstotliwo f 10

15 Hz

0,75 0,79 0,83 0,88 0,94 1,00 1,10

x [mm] 0,27 0,25 0,22 0,18 0,12 0,08 0,06

Z danych zawartych w tabeli 3 i 4 wynika, e wzrostem czstotliwoci fali czyli ze wzrostem

energii fotonw promieniowania elektromagnetycznego gboko wnikania pola PEM

maleje.

Energi fotonw promieniowania elektromagnetycznego atwo mona obliczy ze wzoru:

E = h f, (11)

gdzie: h = 6,631034 Js jest sta Plancka, f czstotliwo promieniowania.

Wartoci energii fotonw dla kilku zakresw czstotliwoci podano w tabeli 5.

Tabela 5. Energia fotonw dla wybranych czstotliwoci PEM

Dugo fali Czstotliwo f Energia fotonw E

(100 400) nm (3 0,75)1015 Hz (12,5 3) eV

(400 - 750) nm (0,75 0,4)1015 Hz (3 16) eV

750 nm 1 mm 0.41015 Hz 300 GHz (1,6 0,0012) eV

Naley zwrci uwag na fakt, e przy czstotliwoci okoo 2 GHz wspczynnik odbicia

PEM powietrze-skra wynosi, okoo 0,56 czyli ponad 50 % padajcego promieniowania


30

zostaje odbita od powierzchni skry (tab. 1). Ta cz strumienia promieniowania wchodzca

do skry dla wyej wymienionych czstotliwoci zostaje osabiona e krotnie przy wnikaniu

na gboko okoo 0,6 cm (tab. 3).

Na podstawie danych w tabelach mona sdzi, e nadmierne obawy spoeczestwa przed

promieniowaniem elektromagnetycznym PEM pochodzcym od telefonii komrkowej nie s

w peni uzasadnione.

Literatura

[1] J.W. Kane, M.M. Sternheim. Physics, New York 1998 [2] A. Cader, J. Jankowski. Zagroenia fizyczne i biologiczne. ISBN 83-88261-05-3 [3] A.S. Presman. Elektromagnitnyje polja i iwaja priroda. Izdatielstwo, Nauka, Moskwa 1998 [4] M. Villee. Biologia. OW, Warszawa 2000 [5] Henry H. Sherk. Lasers in orthopaedics. London 2008 [6] G. Straburzyski. Fizjoterapia. ISBN 83-200-1283-X [7] A. Cader, J. Jankowski. Reflection of UV radiation from different skin types. Health Phys 74, 169 172,

1998


31

BADANIA WASNOCI ELEKTROCHEMICZNYCH

WARSTW WGLOWYCH STOSOWANYCH

NA WYROBACH MEDYCZNYCH

Marcin Basiaga, Zbigniew Paszenda, Witold Walke

Politechnika lska, Instytut Materiaw Inynierskich i Biomedycznych, Gliwice

Wstp Warstwy wglowe stosowane s w wielu dziedzinach ycia, odznaczajc si wieloma interesujcymi wasnociami, ktre w sposb bezporedni wynikaj z zastosowanych parametrw procesu oraz metody ich wytwarzania. W zalenoci od rodzaju wytworzonej warstwy oraz uytego podoa stosuje si je w tak odmiennych dziedzinach jak obrbka skrawaniem, elektronika czy medycyna. W ostatnich latach pojawiaj si coraz czstsze doniesienia o korzystnym wpywie warstw wglowych na wasnoci uytkowe implantw oraz narzdzi chirurgicznych. Wykorzystywanie warstw wglowych w zastosowaniach medycznych jest szczeglnie zalecane, poniewa charakteryzuj si one wysok biotolerancj co czyni je wanym materiaem na pokrycia implantw. Z kolei dua twardo oraz odporno na cieranie to cechy wykorzystywane w przypadku narzdzi chirurgicznych. W literaturze obserwuje si cigy wzrost iloci publikacji dotyczcych wykorzystania warstw wglowych jako perspektywicznych materiaw na wyroby medyczne. Jednake niewiele miejsca powica si zagadnieniom elektrochemicznym tych warstw. Dlatego te w pracy przeprowadzono badania potencjodynamiczne oraz impedancyjne w celu okrelenia wasnoci elektrochemicznych wytworzonych warstw wglowych. Materia i metody Materia do bada stanowiy stal austenityczna Cr-Ni-Mo (typu 316 LVM) oraz stal martenzytyczna X39Cr13 w postaci krkw o rednicy d=14 mm i gruboci 2 mm. Prbki poddawano obrbce powierzchniowej obejmujcej realizacj nastpujcych procesw: bbnowania w wodnej zawiesinie zawierajcej ksztatki ceramiczne, pasywacji chemicznej oraz nanoszenia warstw wglowych. Proces nanoszenia warstw realizowano z wykorzystaniem metod rozkadu wglowodorw w plazmie wzbudzonej w polu wysokiej czstotliwoci RF PACVD oraz magnetronowej RMS. Dla oceny wasnoci elektrochemicznych powok przeprowadzono badania odpornoci korozyjnej metod potencjodynamiczn oraz impedancyjn. Badania prowadzono w roztworze fizjologicznym Tyrode'a w temperaturze T = 37 1C. Pomiary realizowano z wykorzystaniem systemu pomiarowego AutoLab PGSTAT 302N wyposaonego w modu FRA2 (Frequency Response Analyser). Elektrod odniesienia stanowia nasycona elektroda kalomelowa NEK typu KP-113, natomiast jako pomocnicz stosowano elektrod platynow typu PtP-201. Wyniki Na podstawie przeprowadzonych bada potencjodynamicznych stwierdzono, e potencja korozyjny dla prbek bbnowanych przyjmowa wartoci z zakresu Ekor = -409 -395 mV (dla stali X39Cr13) i Ekor = -158 -124 mV (dla stali Cr-Ni-Mo). Polaryzacja prbek


32

spowodowaa gwatowny wzrost natenia prdu anodowego przy potencjaach z zakresu Enp= +85 +142 mV (dla stali X39Cr13) i Enp = +710 +715 mV (dla stali Cr-Ni-Mo). Po osigniciu wartoci prdu anodowego rwniej 1 mA/cm

2 zmieniano kierunek polaryzacji

prbek, co pozwolio na zarejestrowanie krzywej powrotnej. Zarejestrowane w ten sposb krzywe polaryzacji anodowej charakteryzoway si obecnoci ptli histerezy, wiadczcej o przebiegu korozji werowej. Dodatkowo na podstawie metody Sterna wyznaczono wartoci oporu polaryzacyjnego i gstoci prdu korozyjnego, ktre wynosiy odpowiednio Rp = 9,3 11,8 kcm

2 (dla stali X39Cr13) i Rp = 202 334 kcm

2 (dla stali Cr-Ni-Mo) oraz ikor = 2,20

2,79 A/cm2, ikor = 0,03 0,12 A/cm

2. Badania przeprowadzone na prbkach

z naniesionymi warstwami wglowymi (po procesie bbnowania i pasywacji chemicznej) wykazay, e wartoci potencjaw korozyjnych i przebicia byy wiksze w odniesieniu do prbek jedynie bbnowanych. Przykadowo dla stali Cr-Ni-Mo wartoci te wynosiy odpowiednio: Ekor= +143 +185 mV i Enp = +1304 +1319 mV - metoda magnetronowa; Ekor= +39 +43 mV i Enp = +1252 +1300 mV - metoda RF PACVD. Rwnie wartoci pozostaych parametrw wskazuj na popraw odpornoci korozyjnej prbek z naniesion warstw wglow. Na podstawie analizy uzyskanych wynikw zarwno dla prbek ze stali X39Cr13 jak i Cr-Ni-Mo mona stwierdzi, e najkorzystniejszym rozwizaniem jest wytworzenie na powierzchni prbek bbnowanych i spasywowanych warstwy wglowej z wykorzystaniem metody magnetronowej.

W pracy przeprowadzono rwnie badania z wykorzystaniem elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej, ktre s liniowym pomiarem elektrycznej odpowiedzi badanego materiau metalowego na pobudzenie elektromagnetycznym sygnaem w szerokim pamie czstotliwoci. W ramach bada zarejestrowano wykresy przedstawiajce zalenoci |Z|=f1() i =f2() gdzie Z()=Z

j (wykres Nyquista) oraz Z

=f(Z), gdzie Z()=Z

+jZ

(wykres

Bode'ego). Uzyskane wyniki stanowiy istotn informacj o wasnociach elektrochemicznych wytworzonych warstw powierzchniowych. Dla prbek bbnowanych nie zalenie od rodzaju materiau najlepsze dopasowanie wyznaczonych eksperymentalnie widm impedancyjnych uzyskuje si stosujc elektryczny obwd rwnowany z dwiema staymi czasowymi - R(QR)(QR). Naniesienie warstwy wglowej metod RF PACVD na prbki ze stali X39Cr13 spowodowao pojawienie si w ukadzie dodatkowego elementu - impedancji Wartburga - R(QR)(Q[RW]), ktra odwzorowuje wpyw reagentw na proces korozji. Z kolei w przypadku warstwy wglowej naniesionej metod magnetronow struktura warstwy powierzchniowej charakteryzowana bya tak jak w przypadku prbek bbnowanych elektrycznym obwodem z dwiema staymi czasowymi - R(QR)(QR). Na podstawie wyznaczonych wartoci parametrw elementw elektrycznego obwodu zastpczego, ktre charakteryzuj procesy zachodzce w badanych ukadach stwierdzono, e najkorzystniejszym wariantem jest naniesienie warstwy wglowej metod magnetronow na powierzchni prbek ze stali Cr-Ni-Mo - tab. 1.

Tabela 1. Wyniki elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej

Sposb przygotowania powierzchni Rs,

cm2 Rct,

kcm2

CPEdl Rp,

kcm2

CPEp W,

C1,

F Ydl,

-1cm2sn n1

Yp,

-1cm2sn n2

Stal X39Cr13

bbnowanie 51 1 0,1759e-3 0,81 1 0,1277e-1 0,94 - -

bbnowanie + pasywacja 59 - - - 4 0,1079e-3 0,83 - -

bbnowanie + pasywacja

+ warstwa C (met. magnetronowa) 55 13 820 0,3816e-6 0,73 80 000 0,3365e-6 0,88 - -


+ warstwa C (met. RF PACVD) 61 3 600 0,2151e-4 0,76 132 0,3225e-5 0,99 13 -

Stal Cr-Ni-Mo

bbnowanie 57 16 - - 130 0,2020e-3 0,79 - 158


33

Sposb przygotowania powierzchni Rs,

cm2 Rct,

kcm2

CPEdl Rp,

kcm2

CPEp W,

C1,

F Ydl,

-1cm2sn n1

Yp,

-1cm2sn n2

bbnowanie + pasywacja 60 - - - 593 0,6576e-4 0,88 - -


+ warstwa C (met. magnetronowa) 58 80 300 0,5066e-6 0,71 2 212 0,1406e-6 0,80 - -


+ warstwa C (met. RF PACVD) 50 102 0,3521e-5 0,91 7 700 0,6302e-5 0,83 - -


34

APLIKACJE WIELOWTKOWE W OBLICZENIACH

ELEKTROMAGNETYCZNYCH I OPTYMALIZACYJNYCH

UKADW ELEKTRYCZNYCH

Karol Bednarek, Leszek Kasprzyk, Andrzej Tomczewski

Politechnika Poznaska, Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysowej

Wprowadzenie

W dobie uksztatowanej gospodarki rynkowej wytwarzane produkty musz spenia

w najlepszy sposb wiele rnego typu kryteriw oraz ogranicze o charakterze technicznym

i ekonomicznym. Z jednej strony bardzo istotnym elementem jest oszczdno surowcw

oraz energii w procesach produkcji i eksploatacji obiektw, z drugiej natomiast naley wzi

rwnie pod uwag wzgldy ekologiczne, trwao, niezawodno oraz bezpieczestwo

uytkowania urzdze i systemw czy efekty estetyczne, rwnomierno rozkadu wielkoci

fizycznych itp. Projektowanie ukadw elektrycznych przy uwzgldnieniu wymienionych

wymaga wie si z prawidowoci realizacji oblicze elektromagnetycznych, a w wielu

przypadkach rwnie z waciwym przeprowadzeniem procesu wielowymiarowej

optymalizacji ich konstrukcji. Aparat matematyczny zarwno w przypadku oblicze

elektromagnetycznych, jak i optymalizacyjnych staje si coraz bardziej rozbudowany

i skomplikowany. Wydua si przez to czas ich trwania. Pomocnym w takich przypadkach

byo zastosowanie oblicze rwnolegych, a w najnowszych generacjach komputerw

osobistych jest wykorzystanie wielordzeniowych jednostek przetwarzajcych (procesorw)

i realizacja oblicze z zastosowaniem aplikacji wielowtkowych.

Wielowtkowo jako element zrwnoleglenia oblicze

Podstawowym kierunkiem dziaa w zakresie podwyszania mocy obliczeniowej

wspczesnych komputerw jest jednoczesne stosowanie mechanizmu wielowtkowoci i

wielordzeniowej konstrukcji procesorw. Pene wykorzystanie moliwoci systemw

wielordzeniowych klasy PC wymaga zastosowania zaawansowanych technik programowania

i zwizanych z nimi specjalistycznych bibliotek. Jedn z technologii programistycznych

udostpniajcych wymienione elementy jest platforma .NET, ktrej integraln czci jest

biblioteka TPL (ang. Task Parallel Library). Zawiera ona rozwizania umoliwiajce

wykorzystanie architektury wielordzeniowej procesora w zakresie zrwnoleglenia procedur

obliczeniowych oraz procedur obsugi baz danych. Z jej zastosowaniem mona efektywnie

wykorzysta moc wspczesnych procesorw posiadajcych od 2 do 6 rdzeni i obsugujcych

co najmniej dwa wtki na kadym z nich. Programowa ingerencja w proces rozdzielania

zada obliczeniowych przypisanych poszczeglnym rdzeniom i ich wtkom pozwala

efektywniej zarzdza wykorzystaniem mocy jednostek przetwarzajcych, w porwnaniu z

rozdziaem automatycznym, realizowanym przez system operacyjny.

Najpowszechniej stosowan technik wykorzystania procesorw wielordzeniowych jest

tworzenie i obsuga wielu wtkw (klasa Theard) oraz sterowanie ich przebiegiem z

zastosowaniem tzw. semaforw (obiekty klasy Semaphor). Poprzez czasowe blokowanie


35

dostpu do wybranych obiektw (mechanizmy zamka) moliwa jest realizacja algorytmw z

elementami synchronizacji wtkw. Obnienie efektywnoci wymienionej metody zwizane

jest z narzutami czasowymi wynikajcymi z tworzenia wymienionych struktur w pamici

operacyjnej. W przypadku zada, dla ktrych nie jest istotna kolejno realizacji wtkw,

klasa Parallel udostpnia wersje zrwnoleglonych ptli typu for i foreach

prowadzcych do rwnomiernego obcienia wszystkich rdzeni procesora, bez moliwoci

sterowania kolejnoci wykonywanych iteracji.

Obliczenia elektromagnetyczne i optymalizacyjne torw wielkoprdowych

Analizy optymalizacyjne torw wielkoprdowych (szynoprzewodw elektroenergetycznych),

a szczeglnie wyznaczanie wartoci wielkoci ograniczajcych (temperatury, siy

elektrodynamiczne, naprenia elektryczne, straty mocy) wczonych do funkcji kryterialnej

zwizane s z realizacj oblicze elektromagnetycznych. Poniewa parametrami

najintensywniej wpywajcymi na ksztatowanie konstrukcji szynoprzewodw s straty mocy

i czynniki cieplne, zatem podstaw oblicze elektromagnetycznych jest wyznaczanie rozkadu

gstoci prdu w przewodach fazowych i ich osonie. Wykorzystano w tym celu metod

rwna cakowych, a ukad rwna Fredholma na rozkad gstoci prdu w przewodach ma

posta:

04

3 'dr' d),',rK(r',)',r,K(r',')J(r',j

),J(r)J(r,S

OOCOOO

S

I'')r' dr' dJ(r',

(1)

(2)

gdzie: I natenie prdu w przewodzie fazowym, c konduktywno materiau przewodu,

(ro ,o ) punkt odniesienia, K(r',',r,) jdro rwnania cakowego. Analogiczn zaleno

zapisuje si dla osony. Po rozwizaniu tych rwna uzyskuje si rozkad gstoci prdu w

przewodach i ich osonie, a na tej podstawie wyznaczane s w dalszych procedurach straty

mocy czynnej, temperatury przewodw i osony oraz siy elektrodynamiczne dziaajce w

stanie ustalonym i stanie zwarcia. Realizowane s ponadto analizy wytrzymaoci

elektrycznej w ukadzie. Aparat matematyczny tych oblicze oraz wspczynniki wystpujce

w zalenociach przedstawiono w pracach [1,3,4]. Jako metod optymalizacyjn zastosowano

algorytm genetyczny, dziki czemu w przypadku funkcji wielomodalnych algorytm nie utyka

w optimum lokalnym, lecz uzyskuje si optimum w sensie globalnym. Zrwnoleglenie

oblicze optymalizacyjnych polega na rozdziale zada obliczania funkcji przystosowania dla

poszczeglnych osobnikw w danym pokoleniu na poszczeglne rdzenie procesora i

uruchamiane na nich wtki.

Obliczenia rozkadu strumienia wietlnego i optymalizacja zoonych

systemw owietleniowych

Realizacja zada obliczeniowych zwizanych z analiz pola wietlnego w obiektach

wntrzowych wymaga wyznaczenia rozkadu strumienia wietlnego. Do rozwizania tego

typu zada mona wykorzysta metod rwna Fredholma, uwzgldniajc zjawisko

wielokrotnych odbi. Zakada si wwczas, e analizowane wntrze jest fragmentem


36

przestrzeni otoczonej powierzchni S ograniczajc rozchodzenie si strumienia

wietlnego. Strumie wietlny padajcy na powierzchni bezporednio ze rde wiata ulega

wielokrotnemu odbiciu, na skutek czego cakowita jego warto na dowolnej powierzchni

analizowanego obiektu jest rwna sumie skadowej bezporedniej i poredniej .

Skadow poredni wyznaczy mona wykorzystujc definicj wspczynnika sprzenia f

dla poszczeglnych powierzchni elementarnych analizowanego obiektu. Uwzgldniajc

wszystkie elementy dyskretne, zapisa mona ukad rwna liniowych, w ktrym

niewiadomymi s cakowite wartoci strumienia wietlnego:

src

'

N

'

2

'

N

'

1

N

2

1

N21

N2N2N21N1121

N1N2N22121N1

...

...

-1..-1-1

...........

1f..f1ff

1f..fff1

(3)

gdzie: i - wspczynnik odbicia i-tego elementu powierzchni, fki - wspczynnik wykorzystania i-tego i k-tego elementu powierzchniowego, i skadowa bezporednia strumienia wietlnego na i-tej powierzchni elementarnej src cakowity strumie wietlny rde wiata w analizowanym obiekcie. Szczegy dotyczce powyszego modelu matematycznego przedstawiono w pracach [2,3].

Podstawowym celem optymalizacji zoonych systemw owietleniowych jest wyznaczenie konfiguracji sprztu owietleniowego minimalizujcej wskanik jakoci o charakterze ekonomicznym, przy jednoczesnym spenieniu zbioru ogranicze o charakterze technicznym (gwnie normatywnym). Ze wzgldu na du liczb zmiennych decyzyjnych, wystpowanie ekstremw lokalnych, rozbudowany zbir ogranicze oraz posta funkcji przystosowania o wysokiej zoonoci obliczeniowej wymienione zadanie zrealizowano z wykorzystaniem metody algorytmu genetycznego. Najbardziej czasochonnymi obliczeniami wymienionego zadania optymalizacyjnego jest wyznaczenie wartoci przystosowania osobnikw oraz ustalenie czonw kar dla poszczeglnych zmiennych decyzyjnych. Z tego powodu wskazane jest wykonanie rozproszenia zada, przydzielajc obliczenia poszczeglnych osobnikw do niezalenych procesw. Wyniki oblicze Na podstawie analizy przedstawionych w niniejszej pracy zada obliczeniowych wykorzystujcych analiz pola elektromagnetycznego, przygotowano i zaimplementowano przykadowe zadanie testowe obejmujce optymalizacj systemu owietleniowego. Realizacja zadania wymaga przeprowadzenia analizy pola elektromagnetycznego z zakresu widzialnego przy wyznaczaniu wartoci przyjtej funkcji celu o charakterze ekonomicznym. Zadanie zrealizowano na czterordzeniowym komputerze klasy PC z procesorem i7950, 3.06 GHz, 6 GB RAM z zainstalowan platform .NET w wersji 4.0. Rozproszeniem elementw optymalizacji wykorzystujcej algorytm genetyczny objto wyznaczanie wartoci funkcji przystosowania osobnikw w kolejnych pokoleniach. Dokonano porwnania efektywnoci zrwnoleglenia oblicze zrealizowanych trzema metodami: z zastosowaniem wtkw, ptli rwnolegych Parallel.For lub Parallel.ForEach. Na rysunku 1 przedstawiono zaleno uzyskanego przyspieszenia w funkcji wielkoci zadania obliczeniowego.


37

Rys. 1. Warto przyspieszenia w funkcji wielkoci zadania obliczeniowego

Przedstawiono rwnie analiz charakterystyki obcienia rdzeni i ich wtkw w przypadku

uruchomienia algorytmu w wersji sekwencyjnej i zrwnoleglonej (z zastosowaniem wtkw).

Uzyskane wyniki przedstawiono na rysunku 2.

a) obliczenia sekwencyjne

b) obliczenia zrwnoleglone (wtki)

Rys. 2. Charakterystyka obcienia procesora

Uwagi i wnioski

Waciwe uwzgldnienie oddziaywa elektromagnetycznych w urzdzeniach i ukadach

elektrycznych umoliwia prawidowe okrelenie zalenoci w nich wystpujcych

i opracowanie systemw optymalnych ze wzgldw technicznych i ekonomicznych.

Wykorzystujc techniki programowe udostpnione w bibliotece TPL platformy .NET

moliwe jest skrcenie czasu analizy optymalizacyjnej przy zastosowaniu metody algorytmu

genetycznego, realizowanej na komputerach wielordzeniowych klasy PC.

Ze wzgldu na udostpnian w procesorach wielowtkowo rdzeni uzyskiwane

przyspieszenia mog by wysze od liczby procesorw. Dla zadania testowego

zrealizowanego na procesorze czterordzeniowego i7-950, uzyskano przyspieszenie

przekraczajce warto 4. Wykazano take, e warto przyspieszenia oblicze uzaleniona


38

jest od wielkoci zadania (rys. 1). W zaprezentowanym przykadzie dziesiciokrotny wzrost

zoonoci obliczeniowej zadania powoduje przyrost przyspieszenia o 24%.

Literatura

[1] Kasprzyk L., Tomczewski A., Bednarek K., Efektywno oraz aspekty ekonomiczne w obliczeniach

elektromagnetycznych i optymalizacyjnych ukadw elektrycznych, Przegld Elektrotechniczny, nr 12,

2010, s. 57-60.

[2] L. Kasprzyk, R. Nawrowski, A. Tomczewski, Application of a Parallel Virtual Machine for the Analysis of

a Luminous Field, Proc. EuroPVMMPI 2002, Vol. 2474, Springer-Verlang Berlin Heilderberg New

York 2002, pp. 122-129.

[3] Kasprzyk L., Bednarek K.: Speeding up of electromagnetic and optimization calculations by the use of the

parallel algorithms, Electrical Review, No 12, 2009, p. 65-68.

[4] K. Bednarek, Parametry cieplne w trjfazowych torach wielkoprdowych, Przegld Elektrotechniczny,

nr 12, 2005, s. 106-108.


39

BADANIA ELEKTROMAGNETYCZNYCH ODDZIAYWA

URZDZE SILNOPRDOWYCH

Karol Bednarek

Politechnika Poznaska, Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysowej

Wprowadzenie

Pole elektromagnetyczne (PEM) towarzyszy funkcjonowaniu wszelkich urzdze

elektrycznych, a zwizane jest z nagromadzeniem bd ruchem adunkw elektrycznych,

czyli wystpowaniem napicia oraz przepywem prdu. W czci przypadkw wytwarzane

jest wiadomie, w celu uzyskania okrelonych efektw uytkowych takich jak przesy

informacji, radiolokacja, w medycynie dziaania diagnostyczne bd terapeutyczne itp. W

wielu jednak sytuacjach powstaje niezamierzenie, jako skutek uboczny funkcjonowania

urzdze elektrycznych. Szczeglnym, a jednoczenie stosunkowo powszechnie

wystpujcym, przypadkiem s PEM generowane przez urzdzenia silnoprdowe, zwizane

z wytwarzaniem, przesyem i przetwarzaniem energii elektrycznej. S polami

wolnozmiennymi, a zatem rozpatruje si je jako oddziaywania w strefie bliskiej (indukcji).

Odrbnie analizowane s wwczas skadowa magnetyczna i elektryczna pola

elektromagnetycznego. Pewne problemy mog pojawi si, jeli w przestrzeni wystpowania

silnych pl elektrycznych bd magnetycznych bd rozlokowani ludzie, usytuowane bd

urzdzenia wraliwe na takie oddziaywania albo bd wystpoway elementy z materiau

ferromagnetycznego [1-4].

W wietle przedstawionych zagadnie wyjtkowej wagi nabiera problematyka waciwej

identyfikacji oddziaywa tych pl. Szczegln uwag naley zwrci w takich przypadkach

na specyficzne obszary, gdzie oddziaywania s nietypowe, pola nakadaj si i nastpuje ich

wzmocnienie, albo w ukadach skompensowanych na miejsca, w ktrych kompensacja nie

wystpuje.

Opis analizowanych ukadw

Urzdzeniami, w ktrych generowane jest silne wolnozmienne pole magnetyczne s

elektroenergetyczne urzdzenia silnoprdowe takie jak generatory, transformatory, urzdzenia

rozdzielcze oraz przesyowe, elektryczne obiekty hutnicze itp. Rozkady pola magnetycznego

wok tych urzdze zale od wartoci przewodzonego prdu, ale take od miejsca

oddziaywania (odlegoci od rda pola) oraz rozwizania konstrukcyjnego ukadu.

Elementami systemu elektroenergetycznego, ktre najczciej pojawiaj si i oddziauj

elektromagnetycznie na otoczenie s tory wielkoprdowe (szynoprzewody

elektroenergetyczne), wrd ktrych wyrnia si nastpujce rozwizania konstrukcyjne:

trjfazowe tory wielkoprdowe osonite; w rozwizaniu tym wszystkie przewody fazowe rozmieszczone s symetrycznie wewntrz wsplnej cylindrycznej osony,

czynnikiem izolujcym jest najczciej powietrze,

trjfazowe tory jednobiegunowe ekranowane (osonite); kady przewd fazowy umieszczony jest w indywidualnej osonie, czynnikiem izolujcym jest powietrze, SF6

lub mieszanina N2 oraz SF6,


40

trjfazowe tory wielkoprdowe pracujce w ukadzie paskim (osonite lub nieosonite); czynnikiem izolujcym jest powietrze,

szynoprzewody w izolacji staej (z ywic epoksydowych bd z tworzyw sztucznych, np. poliestrowej), pracujce w ukadzie paskim,

tory wielkoprdowe pracujce w ukadzie bifilarnym; jest to rozwizanie szecioprzewodowe, w ktrym w rozmieszczonych obok siebie przewodach pyn

prdy w przeciwnym kierunku (wystpuje silna kompensacja oddziaujcego pola).

Przy pomiarach pola magnetycznego wok tych urzdze uwag naley zwrci szczeglnie

na miejsca zagi, rozgazie, punkty pocze elektrycznych, miejsca braku bd sabej

kompensacji pola, fragmenty urzdze nieekranowane itp.

Wyniki pomiarw PEM w ukadach fizycznych

W celu zobrazowania rnic w oddziaywaniach elektromagnetycznych w rnych obszarach

wok szynoprzewodw elektroenergetycznych dokonano pomiarw pola magnetycznego w

otoczeniu trjfazowego osonitego toru wielkoprdowego (przy prdzie fazowym I = 5 kA),

w ktrym wystpowao zagicie pod ktem 90. Indukcj magnetyczn mierzono w trzech

obszarach: od wewntrznej oraz zewntrznej strony zagicia szynoprzewodu i w rodkowej

czci odcinka prostoliniowego. Wyniki pomiarw zamieszczono na rys. 1.

0,000

0,200

0,400

0,600

0,800

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

l [ m ]

B [

mT

]

Bs

Bzz

Bzw

Rys. 1. Rozkady indukcji magnetycznej w otoczeniu trjfazowych szynoprzewodw osonitych w ukadzie z

zagiciem toru

Bs pomiary dla rodkowej czci toru, Bzw pomiary w obszarze wewntrznej czci zagicia szynoprzewodu,

Bzz pomiary przy zewntrznej czci zagicia toru

Z uzyskanych rezultatw wynika, e nietypowym obszarem oddziaywania pola jest zagicie

toru. W rejonie wewntrznej czci zagicia indukcja magnetyczna ma znacznie wiksze

wartoci ni przy rodkowym punkcie odcinka prostoliniowego, natomiast najmniejsze jej

wartoci wystpuj w obszarze zewntrznym zagicia toru.

Uwagi i wnioski

Najwaniejszym czynnikiem, umoliwiajcym wykrywanie i eliminacj negatywnego

wpywu PEM na usytuowane w przestrzeni ich oddziaywania obiekty, jest znajomo


41

rozkadu pola w otoczeniu wytwarzajcego dane pole rda. Najlepszym sposobem na

wyznaczenie rozkadu pola wok generujcego je rda jest przeprowadzenie pomiarw

wielkoci charakteryzujcej dane pole, czyli odpowiednio indukcji magnetycznej, natenia

pola elektrycznego, a przy wysokich czstotliwociach gstoci mocy promieniowania.

Bardzo istotnym elementem

Documents

ZASTOSOWANIA ELEKTROMAGNETYZMU W …ptze.pl/wp-content/uploads/2017/07/Lubliniec-2011-na- · Dariusz Kusiak, Zygmunt Piątek, Tomasz Szczegielniak WPŁYW ODLEGŁOŚCI MIĘDZY PRZEDOWODAMI