On Mutual Inductance between Two Round Coaxial Turns
Abstract
The material is a response to two articles by G.N. Tsitsikyan "On the coefficients of mutual induction and the forces of interaction of circular coaxial circuits" and "Determination of the radial forces acting between coaxial turns located in the same plane", published in the Electrichestvo journal [1, 2]. The importance of using simple approximate formulas and calculation algorithms for the development of devices is substantiated, allowing the designer to quickly evaluate the values of the parameters of interest. This fully applies to intrinsic and mutual inductances, that are not only of independent technical significance, but also allow evaluating the corresponding magnetic forces by differentiation [1, 2]. To solve the problem under consideration, the method of refined approximation of the plane-meridian magnetic field of a round current-carrying coil is used by a similar plane-parallel field of two rectilinear conductors with oppositely directed currents. In comparison with [1, 2], a radically simplified expression for the mutual inductance between coaxial turns has been obtained, which has an accuracy acceptable for practical use, which is confirmed by a calculation example.
References
2. Цицикян Г.Н. Определение радиальных сил, действующих между соосными витками, расположенными в одной плоскости. − Электричество, 2022, № 5, с. 39−42.
3. Шимони К. Теоретическая электротехника. М.: МИР, 1964, 773 с.
4. Ткаченко С.В., Нич Ю.Б., Коровкин Н.В. Влияние высокочастотных электромагнитных полей на провода большого сечения. − Электричество, 2018, № 7, с. 4−18.
5. Бутырин П.А., Дубицкий С.Д., Коровкин Н.В. Численное моделирование электромагнитных полей: мультифизические задачи, инструментарий и обучение. − Электричество, 2019, № 6, с. 51−58.
6. Калантаров П.Л., Цейтлин Л.А. Расчёт индуктивностей. Справочная книга. Л.: Энергоатомиздат, 1986, 488 с.
7. Пат. RU 2733059 C1. Способ и устройство гашения электрической дуги / В.Н. Острейко, 2020.
8. Острейко В.Н. Однокамерные выключатели, реализующие вращательно-поступательное удлинение и быстрое гашение электрической дуги в любом изоляционном газе при любых напряжениях и токах. – Автоматизация и IT в энергетике, 2021, № 6(143), с. 22−28.
9. Исламова А.И., Розмыслова Д.В., Якупова П.И. Использование электродинамических усилий в электроэнергетике и нефтегазовой промышленности. – Научный форум. Сибирь, 2016, т. 2, № 1, с. 5–7.
10. Андреев А.Н., Бондалетов В.Н. Индукционное ускорение проводников и высокоскоростной привод. − Электричество, 1973, № 10, с. 36−41.
11. Андреева Е.А. Вариационное исчисление и методы оптимизации. М.: Высшая школа, 2006, 584 с.
12. Пантелеев А.В. Методы глобальной оптимизации. Метаэвристические стратегии и алгоритмы. М.: Вузовская книга, 2013, 244 с.
13. Сергеев Я.Д. Диагональные методы глобальной оптимизации. М.: Физматлит, 2008, 352 с.
14. Анго А. Математика для электро- и радиоинженеров. М.: Наука, 1967, 780 с.
15. Острейко В.Н. Координатно-структурный метод расчёта электрической ёмкости. − Известия РАН. Энергетика, 2020, № 4, с. 69−80.
#
1. Tsitsikyan G.N. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2019, No. 6, pp. 59−65.
2. Tsitsikyan G.N. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2022, No. 5, pp. 39−42.
3. Shimoni К. Teoreticheskaya elektrotekhnika (Theoretical Electrical Engineering). М.: МIR, 1964, 773 p.
4. Tkachenko S.V., Nich Yu.B., Korovkin N.V. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2018, No. 7, pp. 4−18.
5. Butyrin P.A., Dubitskiy S.D., Korovkin N.V. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2019, No. 6, pp. 51−58.
6. Kalantarov P.L., Tseytlin L.A. Raschyot induktivnostey. Spra-vochnaya kniga (Calculation of Inductances. Reference Book). L.: Energoatomizdat, 1986, 488 p.
7. Pаt. RU 2733059 C1. Sposob i ustroystvo gasheniya elektricheskoy dugi (Method and Device for Extinguishing an Electric Arc) / V.N. Ostreyko, 2020.
8. Ostreyko V.N. Avtomatizatsiya i IT v energetike – in Russ. (Automation and IT in the Power Industry), 2021, No. 6(143), pp. 22−28.
9. Islamova A.I., Rozmyslova D.V., Yakupova P.I. Nauchnyy forum. Sibir' – in Russ. (Scientific Forum. Siberia), 2016, vol. 2, No. 1, pp. 5–7.
10. Andreev A.N., Bondaletov V.N. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 1973, № 10, с. 36−41.
11. Andreeva E.A. Variatsionnoe ischislenie i metody optimizatsii (Calculus of Variations and Optimization Methods). M.: Vysshaya shkola, 2006, 584 p.
12. Panteleev A.V. Metody global'noy optimizatsii. Metaevristicheskie strategii i algoritmy (Methods of Global Optimization. Metaheuristic Strategies and Algorithms). М.: Vuzovskaya kniga, 2013, 244 p.
13. Sergeev Ya.D. Diagonal'nye metody global'noy optimizatsii (Diagonal Methods of Global Optimization). M.: Fizmatlit, 2008, 352 p.
14. Аngо А. Matematika dlya elektro- i radioinzhenerov (Mathematics for Electrical and Radio Engineers). М.: Nauka, 1967, 780 p.
15. Ostreyko V.N. Izvestiya RAN. Energetika − in Russ. (News of the Russian Academy of Sciences. Power Engineering), 2020, No. 4, pp. 69−80.
