В книге описаны специфические особенности криогенных пород (льдов и мерзлых пород различного состава) как гетерогенных многофазных образований и проанализированы экспериментальные данные об их электрических и упругих свойствах. Особое внимание уделено выявлению закономерностей изменения этих свойств в зависимости от температуры криогенной породы, содержания в ней незамерзшей жидкой фазы, льдистости, литологии, частоты переменного электромагнитного поля и т. п.
Рассмотрены взаимосвязи электрических, упругих, прочностных и других характеристик криогенных пород и показано преобладающее влияние на многие их физические свойства содержания жидкой фазы, льдистости и криогенной текстуры. Описаны физические основы электроразведочных и акустических методов при исследовании и контроле состава и состояния криогенных пород, особенности распространения в них упругих и электромагнитных волн.
Книга представляет собой крупное обобщение в данной области физики криогенных пород и предназначена для научных и инженерно-технических работников – горняков, мерзлотоведов, инженеров-геологов, геофизиков, строителей и может быть полезна студентам горно-геологических и строительных специальностей.
Статья посвящена изучению влияния электромагнитного поля индуктора на образцы металла, расплавляемые в нем во взвешенном состоянии. В работе описан метод определения численных значений коэффициента неоднородности электромагнитного поля в зависимости от положения расплава в индукторе при плавании во взвешенном состоянии. Приведено описание параметров численной модели напряженности электромагнитного поля конического индуктора. В работе представлены полученные результаты численных экспериментов и установленные по ним зависимости коэффициента неоднородности электромагнитного поля. Анализ показал, что распределение электромагнитного поля в индукторе в существенной мере зависит от геометрических параметров образца и его положения. В ходе экспериментов с численной моделью было установлено, что при увеличении радиуса образца область устойчивой левитации расплава смещается вниз к основанию индуктора, что связано с перераспределением напряженности магнитного поля. Полученные зависимости позволяют более точно прогнозировать условия устойчивой левитации металла. Разработанная численная модель, основанная на методе конечных элементов, может быть использована для проектирования систем контроля и управления процессом плавки во взвешенном состоянии. Результаты исследования могут найти применение в технологиях получения высокочистых металлов.
Рассматривается метод расчета электромагнитного поля, излучаемого апертурной антенной вблизи отражающей границы. Для анализа используется модель элемента Гюйгенса. Электромагнитное поле рассчитывается с использованием тензорных функций Грина, учитывающих неоднородную структуру среды под границей. В качестве источника рассматриваются электрический и магнитный токи. Стандартные программы электромагнитного моделирования, использующие численные методы решения, требуют определения компонентов поля во всей области выделенного бокса проектирования. Предложенный подход позволяет рассчитывать распределение амплитуды и фазы всех компонентов поля только в желаемой области. Параметры слоистой среды под отражающей границей учитываются в записи характеристических частей функций Грина, чем обеспечивается многократный выигрыш вычислительных ресурсов. Приведены картины электромагнитного поля, рассчитанные предложенным методом и в программе ANSYS HFSS. Показано, что использование объемной сетки дискретизации среды в программе ANSYS HFSS приводит к фантомным дефектам структуры поля, проявлению его асимметричности даже при симметричном положении источников. Приведены картины поля как для элемента Гюйгенса, так и открытого конца прямоугольного волновода для разных видов отражающей границы. Отмечена монотонность и физическая правдоподобность полученных решений. Рассмотрено изменение коэффициента отражения от границы с учетом кривизны фазового фронта излучателя в ближней зоне. Предложенная модель может быть применена для разработки отечественных программных средств электромагнитного моделирования.
Влияние слабых неионизирующих нетепловых электромагнитных полей (ЭМП) на биологические процессы в почвах и семенах было выявлено методом газовой хроматографии. Установлены суточные ритмы выделения углекислого газа и поглощения кислорода в герметичных образцах семян и почв в зависимости от влажности и времени обработки. Метод хроматографии является перспективным методом выявления ЭМП-стимуляции почвенных микроорганизмов и оптимизации ЭМП-праймирования семенных культур.
Теория электромагнитного поля — важнейшая глава современной физики, а понятия «поле» и «вещество» — ее фундаментальные понятия, имеющие глубокое мировоззренческое значение. Вместе с тем теория электромагнитного поля является научной основой радио - и электротехники и, таким образом, ее идеи проникают глубоко не только в современную теоретическую физику, но и в современную технику. Теория поля в своем развитии привела к возникновению таких теорий, как теория относительности и теория квант, переживших и переживающих в свою очередь сложную и противоречивую историю. Проблема теории поля имеет также крупнейшее теоретико - познавательное значение, о чем свидетельствуют многочисленные дискуссии на страницах физических, философских и технических журналов. Поэтому ознакомление с трудами одного из основоположников теории поля представляет не только исторический интерес.
Объекты железнодорожной инфраструктуры испытывают большие нагрузки в связи с динамикой увеличения объёма перевозок и сокращения интервала движения. Для безопасного и бесперебойного движения поездов, объекты инфраструктуры должны иметь не только высокую надёжность, но и подвергаться постоянному техническому обслуживанию, обеспечивающему поддержание заданной надёжности. В значимой степени это относится к устройствам контактной сети, а именно опорных конструкций. Важным аспектом этого вопроса является влияния электромагнитного поля (ЭМП) на систему диагностики. Разработка и улучшения способов диагностики позволяет повысить надёжность и безопасность движения поездов.
Теория электромагнитного поля — важнейшая глава современной физики, а понятия «поле» и «вещество» — её фундаментальные понятия, имеющие глубокое мировоззренческое значение. Вместе с тем теория электромагнитного поля является научной основой радио- и электротехники и, таким образом, её идеи проникают глубоко не только в современную теоретическую физику, но и в современную технику.
Теория поля в своем развитии привела к возникновению таких теорий, как теория относительности и теория квант, переживающих в свою очередь сложную и противоречивую историю.
Проблема теории поля имеет также крупнейшее теоретико-познавательное значение, о чём свидетельствуют многочисленные дискуссии на страницах физических, философских и технических журналов. Поэтому ознакомление с трудами одного из основоположников теории поля представляет не только исторический интерес.
Второй том курса посвящен физике неквантовых электромагнитных явлений. В нем затронуты также вопросы, последовательное объяснение которым дается только в квантовой теории (например, электропроводность, магнетизм вещества, дисперсия электромагнитных волн в веществе и ряд других).
Эти вопросы рассмотрены с помощью классических моделей, в которых квантовая природа явлений феноменологически учтена исходными допущениями.
Изучен процесс кристаллизации воды подвергшейся влиянию высокочастотным электромагнитным полем частотой 30-200 МГц. В качестве объекта воздействия была выбрана талая вода, полученная расплавлением льда, в качестве предмета отклика - размер ледяного керна при кристаллизации воды. Дополнительным фактором было использовано время выдержки воды после полевого воздействия, которое варьировалось от 0 до 21 суток. Проведено сопоставление эффективности полевого воздействия с ранее полученными результатами, где в качестве объекта воздействия использовалась дистиллированная вода. Сопоставление результатов выявило существенное отличие в восприятии высокочастотного поля водой различного происхождения. Максимальное совпадение зависимостей наблюдается для частот 200 и 60 МГц. Набольшее расхождение - для всех остальных частот 30, 90, 110, 140 и 170 МГц. для частоты 170 МГц наблюдается существенная дифференциация изменений размеров керна: для малых времён существенны изменения для дистиллированной воды, для максимальных - для талой. Примерно такая же зависимость наблюдается и в случае частоты 90 МГц. Тогда как для частоты 140 МГц наблюдаются слабые изменения при малых временах выдержки после полевого воздействия, и очень существенные при максимально исследованном времени - 21 сутки. Для частоты 110 МГц талая вода проявила очень слабый отклик на полевое воздействие, по сравнению с дистиллированной. Столь существенная дифференциация результатов полевого воздействия для талой воды и дистиллата, по-видимому, является следствием сложной внутренней организации как дистиллированной, так и талой воды. Предложено объяснение наблюдаемым зависимостям, которое базируется на современном представлении о полиморфном представлении о структурной организации воды и специфическом восприятии каждой структурной организации полевого воздействия.
Второй том курса посвящен физике неквантовых электромагнитных явлений. В нем затронуты также вопросы, последовательное объяснение которым дается только в квантовой теории (например, электропроводность, магнетизм вещества, дисперсия электромагнитных волн в веществе и ряд других). Эти вопросы рассмотрены с помощью классических моделей, в которых квантовая природа явлений феноменологически учтена исходными допущениями.