Un grupo de investigadores de la Universidad de Osaka dirigido por el Prof. Masayuki Abe y el Prof. Hiroshi Toki de la Graduate School of Engineering Science desarrollaron un simulador de circuito 3D de alta precisión en el dominio del tiempo para cuantificar el ruido electromagnético EM y dilucidaron su origen, permitiendo el diseño de circuitos electrónicos y eléctricos para reducir el ruido EM.
En nuestra vida cotidiana, los electrodomésticos comunes se encienden cuando se enchufan a una toma de corriente. Cuando se enchufa un electrodoméstico, la "diferencia" de potencial se aplica al enchufe y el circuito eléctrico del producto se apaga.Sin embargo, el ruido EM se origina en la "suma" de potenciales, algo a lo que normalmente no prestamos mucha atención, ya que es difícil visualizar por qué, dónde y cuándo se genera la "suma" de potencial en los circuitos eléctricos.los tratamientos se administran simplemente en base a conocimientos técnicos. Los resultados de esta investigación han permitido cuantificar no solo la "diferencia" de la cantidad física, que normalmente se usa en la teoría de circuitos convencionales, sino también la "suma" de la cantidad física,que puede actuar como el origen de los fenómenos de ruido EM. A medida que nuestras vidas se vuelven cada vez más convenientes debido a la propagación de dispositivos alimentados por electricidad, el riesgo de problemas causados por el ruido EM también ha aumentado. Por lo tanto, visualizando el proceso de generación de EMel ruido y la comprensión de cómo ocurre son muy importantes en el diseño de circuitos de vanguardia.
En este estudio, el grupo desarrolló un método de cálculo para cuantificar la "suma" de cantidades físicas, que causa ruido EM, así como un simulador que puede visualizar el origen del fenómeno de ruido. Específicamente, pudieron calcular directamentela ecuación integral diferencial parcial simultánea con las variables de potencial escalar, carga, potencial vectorial y corriente, que son cantidades físicas EM en los conductores tridimensionales que constituyen el circuito. Además, el grupo desarrolló un algoritmo que conecta elementos del circuito fuentes de voltaje, resistencias, etc. en límites arbitrarios como entradas. El método desarrollado en esta investigación permite visualizar cómo las cantidades físicas en los materiales conductores eléctricos se propagan y cambian con el tiempo. Como resultado, es posible comprender intuitivamente por qué, dónde,y cuando se genera ruido EM, y desarrolle un diseño de circuito que elimine fundamentalmente el origen del ruido EM.
Este método también considera la forma del conductor que determina las características del circuito con alta precisión. En el experimento de demostración, se observó que la tecnología de cálculo desarrollada en este estudio reproduce de cerca la forma de onda del experimento. En el futuro, el grupo utilizará esta investigacióntecnología para dilucidar el fenómeno de ruido EM causado por la "suma" de potenciales generados en varios conductores de circuitos de uso común y aplicar los hallazgos al diseño de circuitos sin ruido.
El grupo de investigación tiene como objetivo hacer realidad una sociedad "silenciosa", y espera que sus teorías y cálculos puedan conducir a equipos silenciosos con bajo consumo de energía. Están buscando activamente la realización de una infraestructura silenciosa y desean llevar a cabo tareas básicas y aplicadasinvestigación sobre el ruido EM hacia la implementación social de equipos que reducen el ruido EM. El Prof. Abe y el Prof. Toki están buscando socios del ámbito industrial en diversos campos para todo, desde la investigación básica hasta el desarrollo aplicado.
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Materiales proporcionado por Universidad de Osaka . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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