Графоаналітичний метод в фізиці при визначенні індуктивності тороїдальної котушки з феромагнітним осердям

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorЛінчевський, І. В.
dc.contributor.authorПеклун, В. Ф.
dc.contributor.authorЧурсанова, М. В.
dc.date.accessioned2026-01-15T08:31:23Z
dc.date.available2026-01-15T08:31:23Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractВ роботі розглянуто застосування графоаналітичного методу при розв’язуванні задач з фізики, зокрема з розділу «Магнетизм», в закладі вищої освіти. Продемонстровано, що даний метод є ефективним дидактичним і дослідницьким підходом, особливо у випадках коли аналітичне отримання розв’язку задачі є неможливим або суттєво ускладненим. Розглянуто приклад задачі про розрахунок індуктивності котушки з тороїдальним осердям із феромагнітного матеріалу. Величина індукції магнітного поля В і величина відносної магнітної проникності м для феромагнетиків характеризуються нелінійними залежностями від напруженості поля Н, аналітичного виразу для яких не існує. Саме тому у більшості навчальних посібників з курсу загальної фізики у подібних задачах або розглядаються котушки без феромагнетику, або пропонується взяти стале значення м. Застосування графоаналітичного методу у нашому прикладі включає наступні етапи: побудову графіка кривої намагнічування феромагнетику В(Н) за довідниковими даними → визначення залежності диференціальної відносної магнітної проникності феромагнетику м від напруженості поля Н через тангенс кута нахилу дотичної до графіка В(Н) при різних значеннях Н → побудову графіка залежності м(Н)/Н → визначення інтегралу від м(Н)/Н у заданих межах через графічне обчислення площі криволінійної трапеції на графіку → використання отриманого числового значення у кінцевих розрахунках.
dc.description.abstractotherThe article discusses the use of the graph-analytical method for solving problems in physics, in section “Magnetism”, at a higher education institution. It demonstrates that this method is an effective didactic and research approach, especially when obtaining an analytical solution to the problem is impossible. An example of calculating the inductance of a coil with a toroidal core made of ferromagnetic material is considered. The magnetic flux density B and the relative magnetic permeability m for ferromagnets are characterized by nonlinear dependencies on the field strength H, for which no analytical expression is known. The application of the graph-analytical method in our example includes the following steps: plotting the magnetization curve of the ferromagnet B(H) according to reference data → determining the dependence of the differential relative magnetic permeability of the ferromagnet m on the field strength H through the slope of the tangent to the graph B(H) at different values of H → plotting the dependence m(H)/H → determining the integral of m(H)/H within the specified limits through graphical calculation of the area of the curvilinear trapezoid on the graph → using the obtained numerical value in the final calculations. Unlike the simplified physical model of the coil, where the average value of m is used, our calculation result is determined through the function m(H)/H, is more correct than that with the average value <m> and allows students to learn the methods of calculating magnetic parameters taking into account the nonlinear dependence m(H). The differences in the obtained results for calculating inductance using the proposed method and the classical method with <m> significantly depend on the boundaries between the maximum and minimum values of the magnetic field strength, which indicates that the graph-analytical method increases the accuracy of the obtained results.
dc.format.extentС. 68-72
dc.identifier.citationЛінчевський, І. В. Графоаналітичний метод в фізиці при визначенні індуктивності тороїдальної котушки з феромагнітним осердям / Лінчевський І. В., Пеклун В. Ф., Чурсанова М. В. // Науковий часопис УДУ імені Михайла Драгоманова, Серія 5. Педагогічні науки: реалії та перспективи. - 2025. - Вип. 106. - С. 68-72.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.31392/UDU-nc.series5.2025.106.11
dc.identifier.orcid0000-0002-2896-9580
dc.identifier.orcid0009-0005-5880-8381
dc.identifier.orcid0000-0001-6977-7473
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/78124
dc.language.isouk
dc.publisherНауковий часопис УДУ імені Михайла Драгоманова
dc.publisher.placeКиїв
dc.relation.ispartofНауковий часопис УДУ імені Михайла Драгоманова. Серія 5. Педагогічні науки: реалії та перспективи, Випуск 106, 2025
dc.subjectграфоаналітичний метод
dc.subjectграфічний метод
dc.subjectфізика
dc.subjectмагнетизм
dc.subjectіндуктивність
dc.subjectферомагнетик
dc.subjectкрива намагнічування
dc.subjectвідносна магнітна проникність
dc.subjectтороїдальне осердя
dc.subjectgraph-analytical method
dc.subjectgraphical method
dc.subjectphysics
dc.subjectmagnetism
dc.subjectinductance
dc.subjectferromagnet
dc.subjectmagnetization curve
dc.subjectrelative magnetic permeability
dc.subjecttoroidal core
dc.subject.udc[53:378]:621.318.1
dc.titleГрафоаналітичний метод в фізиці при визначенні індуктивності тороїдальної котушки з феромагнітним осердям
dc.title.alternativeGraph-analytical method in physics for calculating the inductance of a toroidal coil with a ferromagnetic core
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Stattia_Linchevskyi.pdf
Розмір:
842.13 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Статті (КЗФ)