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Il metodo delle equazioni integrali per l’analisi del comportamento elettromagnetico di superconduttori sottili caratterizzati da una resistività power-law

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Il metodo delle equazioni integrali per l’analisi del comportamento elettromagnetico di superconduttori sottili caratterizzati da una resistività power-law

Il fenomeno delle perdite AC è affrontato seguendo l’approccio del metodo delle equazioni integrali. Dopo aver presentato in generale il problema delle perdite AC e della derivazione delle equazioni integrali per nastri sottili, sono prese in considerazione diverse geometrie tipiche. L’approccio proposto è adattato a esse e accoppiato alla caratteristica non-lineare della resistività (power-law). La soluzione del modello così creato è ottenuta mediante il metodo numerico degli elementi finiti.

Scopo della seguente ricerca è stato quello di modellare il comportamento elettromagnetico di configurazioni di nastri sottili superconduttori (coated conductor) ad alta temperatura utilizzando il metodo degli elementi finiti applicato alle equazioni integrali che descrivono in modo unidimensionale le sezioni dei nastri. La resistività non lineare dei superconduttori è rappresentata da una legge di potenza come funzione della densità di corrente (power-law). Dopo alcuni paragrafi volti all”inquadramento del problema del calcolo delle perdite AC e alla derivazione generale delle equazioni integrali necessarie per descrivere i conduttori sottili, questo rapporto si presenta come una rassegna di un”ampia casistica di applicazioni del metodo, con particolare attenzione alle situazioni che si presentano più frequentemente nella progettazione di apparecchiaturequali limitatori e trasformatori che utilizzino nastri SAT. Le soluzioni analitiche sono state ottenute utilizzando il codice MathematicaTM (2004, ver. 5.1) mentrele soluzioni agli elementi finiti sono state ottenute con il codice Comsol MultiphisicsTM (2007, ver. 3.4). In appendice sono inoltre riportati i listati dei programmi di calcolo in linguaggio Comsol-ScriptTM concernenti i casi più importanti affrontati in questo rapporto. L”utilizzo diretto di questi programmirichiede la versione Comsol3.4 o le successive – le versioni precedenti non hanno l”operatore dest().

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