Русский
!

Presentations

Application of calculation of random resistor networks in students physics study

Vodolazskaya I.V., Goltseva V.A.

Astrakhan State University, 20A Tatishchev Street, Astrakhan, 414056, Russia

Эффективная электропроводность композитных материалов, особенно бинарных систем, представляет большой практический и научный интерес, особенно в связи с многочисленными применениями и производством наноматериалов.

Системы, состоящие из частиц на подложке с большим контрастом сопротивлений, рассматриваются нами как случайные сети резисторов. Мы количественно исследуем влияние концентрации частиц, концентрации дефектов, размещенных как на частицах, так и на подложке, анизотропии размещения частиц, размеров частиц и подложки на электропроводность системы [1, 2].

Для расчетов эффективной электропроводности таких сетей существуют различные подходы и алгоритмы. Нами был реализован в среде MATLAB алгоритм прямой электрификации [3]. Результаты сравнивались с результатами моделирования, полученными с помощью алгоритма Франка-Лобба [4]. Данная работа имеет своей главной целью внедрение в образовательный процесс новейших научных результатов и обучение методам их получения на примере расчета случайных сетей сопротивлений.

Исследование выполнено при финансовой поддержке Минобрнауки РФ, проект №3.959.2017/4.6 «Электрофизические свойства неоднородных сред: новые математические модели на основе теории перколяции, вычислительные эксперименты и приложения к нанокомпозитам»

Литература

1. Tarasevich Yu.Yu., Laptev V.V., Goltseva V.A., Lebovka N.I. Influence of defects on the effective electrical conductivity of a monolayer produced by random sequential adsorption of linear k-mers onto a square lattice // Physica A Vol. 477, 2017. P. 195-203.

2. Tarasevich Yu.Yu., Goltseva V.A., Laptev V.V., Lebovka N.I. Electrical conductivity of a monolayer produced by random sequential adsorption of linear k-mers onto a square lattice // Physical Review E Vol. 94, 2016. P. 042112.

3. Chunyu Li, Tsu-Wei Chou A direct electrifying algorithm for backbone identification // Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical Vol. 40, 49, 2007. P. 14679-14686.

4. Frank D.J., Lobb C.J. Highly efficient algorithm for percolative transport studies in two dimensions // Physical Review B Vol. 37, 1988. P. 302-307.

© 2004 Designed by Lyceum of Informational Technologies №1533