Dr Iwona Mróz laureatką konkursu „Doskonała nauka II”

Z ogromną przyjemnością informujemy o grancie na wydanie monografii naukowej „Elektroniczne analogi superpojemności (FDNC) i superindukcyjności (FDNR), który uzyskali Lech Tomawski i Iwona Mróz.

Pierwszy autor książki profesor Lech Tomawski jest inżynierem elektronikiem, emerytowanym profesorem Uniwersytetu Śląskiego. Dr Iwona Mróz reprezentuje Wydział Fizyki i Astronomii UWr.

Grant został przyznany w ramach konkursu „Doskonała Nauka II – Wsparcie monografii naukowych” ogłoszonego przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego.

Autorzy książki mówią:

W książce przedstawiliśmy wyniki symulacji komputerowych wszystkich dwójników elektronicznych I i II rzędu, które można wyprowadzić z Uogólnionych Konwerterów Impedancji (GIC- Generalised Impedance Converter), związanych z nazwiskiem Andreasa Antoniou. Przebadaliśmy 72 elektroniczne analogi pojemności, 48 analogów indukcyjności 72 analogi superpojemności i 24 analogi superindukcyjności. Razem 216 układów, przy czym stabilnie pracujących jest w tej liczbie ok. 25%. Z założenia przyjęliśmy wykonanie badań wszystkich 216 układów, tzn. badaliśmy także układy niezakwalifikowane jako ”dobrze pracujące”. W ten sposób wyodrębniliśmy grupę układów wykazujących pewne cechy układów chaotycznych (w grupie superpojemności).

Polska nazwa superpojemność, w skrócie FDNC (Frequency Dependent Negative Conductance), oznacza ujemną konduktancję zależną od kwadratu pulsacji. Dwa analogi FDNC zostały po raz pierwszy zastosowane przez L.T. Brutona w konstrukcji dolnoprzepustowego filtru bezindukcyjnego. Analizując ten filtr opracowaliśmy prostszą metodę projektowania filtrów dolnoprzepustowych.

Nazwa superindukcyjność, w skrócie FDNR (Frequency Dependent Negative Resistance), oznacza ujemną rezystancję zależną od kwadratu pulsacji. Ujemna rezystancja układu FDNR może neutralizować dodatnią rezystancję strat badanej próbki w pomiarach fizycznych i zwiększać możliwości pomiarowe aparatury (np. mostka rezonansowego do pomiaru indukcyjności medium o dużym współczynniku strat). Szczegółowe badania indukcyjności pasożytniczej pięciu stabilnych układów FDNR pozwoliły zaprojektować 10 nieznanych generatorów (5 wzbudzonych wg von Wangenheima i 5 wzbudzonych wg Senaniego).

Ujemna konduktancja analogu FDNC w połączeniu z klasyczną konduktancją zerowego rzędu tworzy obwód rezonansowy. Podobnie ujemna rezystancja analogu FDNR tworzy obwód rezonansowy ze zwykłą rezystancją zerowego rzędu. Są to inne obwody rezonansowe niż powszechnie znany obwód LC, gdyż admitancje/impedancje dwójników zerowego rzędu (konduktancje i rezystancje), a także dwójników II rzędu (FDNC i FDNR) są opisywane liczbami rzeczywistymi, a nie liczbami urojonymi. W rękopisie książki dużo uwagi poświęciliśmy szeroko rozumianym obwodom rezonansowym.

Rozwinęliśmy zaczerpniętą z poprzednich publikacji metodę transformacji układów RLC w tzw. „rezonansowe schematy zastępcze”. Składają się one tylko z dwójników, chociaż w układzie przetransformowanym dwójników może być więcej niż w układzie wyjściowym i mogą to być zarówno dwójniki RLC jak i dwójniki wyższych rzędów. Zaletą rezonansowych schematów zastępczych jest możliwość określenia wszystkich częstotliwości rezonansowych wyjściowego układu RLC. Korzystając z oprogramowania LabVIEW opracowaliśmy sposób przedstawiania rezonansowych schematów zastępczych na płaszczyźnie zespolonej.