Дослідження електричної напруженості і напруги полого циліндру

У статті розглянуто одним з напрямків вдосконалення проектування електронних пристроїв, а саме: моделювання  електричної напруженості і напруги елементів (окремий випадок: об’єкт представлено у вигляді полого циліндру), побудова математичного описання та адекватної математичної моделі для інтегрування в систему підтримки прийняття рішень проектування електронних схем. Для дослідження поведінки напруженості і напруги в залежності від значень внутрішнього і зовнішнього радіусу в полому циліндрі нескінченної довжини запропонована система моніторингу. Для реалізації такої системи слід розробити математичне описання (спирається на теорему Гауса), програму моделювання (в тому числі здійснює перевірку адекватності запропонованого математичного описання) та програмний комплекс, інтегрований в систему моніторингу. При розробці математичної моделі було розглянуто об’єкт у вигляді полого циліндру нескінченної довжини. У середовищі програмування Def-C++  на мові С було написано програму для обчислень напруженості і напруги полого циліндру. Для побудови графіків залежностей отриманих числових характеристик було використано середовище технічних розрахунків MatLab. Адекватність моделі визначається відношенням дисперсії адекватності моделі до дисперсії відтворюваності (F-статистика). Відношення дисперсії адекватності до дисперсії відтворюваності менше табличного значення критерію Фішера для певного рівня значущості та ступенів свободи, отже гіпотеза вірна (запропоноване математичне описання і програми моделювання є адекватними). Була досліджена поведінка  значень напруженості і напруги в залежності від значень внутрішнього і зовнішнього радіусу в полому циліндрі нескінченної довжини і помічені наступні особливості: чим більша товщина «кільця» циліндра, тим більше напруга «розходиться» від 0 на проміжку 0: 1(внутрішній радіус), але розходження на цьому проміжку не залежить від відстані внутрішнього кільця від осі циліндру. Було розроблено систему моніторингу електричної напруженості і напруги, яка складається з наступних компонентів: математичне описання (спирається на теорему Гауса), програма моделювання (в тому числі здійснює перевірку адекватності запропонованого математичного описання) та програмний комплекс, інтегрований в систему моніторингу.