Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги наманган муҳандислик – Қурилиш

Fig 6. Operation of converter in boost mode [9] 
Neglecting the voltage drops across the diode and the transistor:
Voltage across HV BUS,
 
Reference: 
1. M. A. Guerrero, E. Romero, V. Minambres and . M. Milanés, "Supercapacitor 
Energy Storage System for Improving the Power flow in Photovoltaic Plants," 
Informacije Midem Journal, Vols. 44,1, p. 40 – 52, 2014. 
2. B. XinLi, "Supercapacitors based on nanostructured carbon," Nano Energy, 
Vols. 2, 2, no. March 2013, pp. 159-173, 2013. 
3. M. S. Halper and J. C. Ellenbogen, "Supercapacitors: A Brief Overview," 
MITRE Nanosystems Group., no. March 2015, pp. 2-16, 2015. 
4. C. Liu, Z. Yu, D. Neff and B. Z. Jang, "Graphene-based supercapacitor with an 
ultrahigh energy density," Nano Lett, vol. 10 (12), no. November 2010, p. 4863–
486, 2010.
5. "https://www.maxwell.com". 
6. E. Hossain, R. Perez and R. Bayindir, "Implementation of Hybrid Energy 
Storage Systems to Compensate Microgrid Instability in the Presence of 
Constant Power Loads," INTERNATIONAL JOURNAL of RENEWABLE 
ENERGY RESEARCH E., Vols. 7,2, no. 2017, 2017.
7. I. Chotia, "Electrical Performance and Economic Feasibility Analyses of Hybrid 
and Battery Storage Devices used in Remote Area Islanded Renewable Energy 
Systems," University of Cape Town, 2 April 2016 
8. H. R. Karshenas, H. Daneshpajooh, A. Safaee, P. Jain and A. Bakhshai, 
"Bidirectional DC-DC Converters for Energy Storage Systems," InTech, Rijeka, 
Croatia, 2011.

---

238 
9. K. Suresh and R. Arulmozhiyal, "Design and Implementation of Bi-Directional 
DC-DC Converter for Wind Energy System," Scientific Research Publishing 
Inc, vol. 7, no. 2016, pp. 3705-3722, 2016 
 
ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ КАК ОБЪЕКТ 
ИССЛЕДОВАНИЯ НАНОМАТЕРИАЛОВ. 
маг. З.Н.Тошматов, студ. М.Н.Ибрагимова (ТашГТУ) 
На сегодняшний день вырос интерес к изучению свойств и 
производству наноматериалов. Это связано с тем, что наноматериалы 
обладают уникальными возможностями. Одним из перспективных методов 
получения нанокомпозитных материалов является отжигстекла, содержащего 
ионы металла, например Ag+, в водородной атмосфере. Притермообработке 
стекла в водороде под воздействием температуры водороддиффундирует 
внутрь стекла и взаимодействует с ионами металла, восстанавливая их 
донейтрального 
состояния 
[1]. 
При 
легировании 
стекла 
ионамивосстанавливаемых водородом металловв реакции восстановления 
принимает участие толькоодин атом из молекулы H2. Второй атом 
диффундирует вглубь стекла, и привзаимодействии с другим ионом металла, 
также восстанавливает его. Из-за малойрастворимости нейтрального металла 
в стекле происходит фазовый распадобразующегося пересыщенного твердого 
раствора 
металла 
в 
стекле, 
в 
результатекоторого 
образуются 
наночастицыметалла и происходит окрашиваниеобразцов в желтый или 
коричневый цвет в зависимости от вида металла. При этом описание 
процесса фазового распадазатруднено тем, что по мере восстановления 
металла образуются ионы H+, которыехарактеризуются коэффициентом 
диффузии, отличающимся от коэффициента диффузиидля ионов металла, и, 
поскольку должно соблюдаться условие электронейтральностивкаждом 
элементе объема, диффузионные потоки металла и H+ не являются 
независимыми. 
Основной оптической характеристикой нанокомпозитного стекла 
является показатель преломления, который непосредственно связан с 
диэлектрической проницаемостью.
В настоящей работе представлен анализ результатов исследований 
зависимости диэлектрической проницаемости материалов с нанообъектамиот 
объемной доли наноматериалов. 
За основу взяли модель, описывающей процессов формирования 
наночастиц металла, разработанную в работе [2]. В рамках данного подхода 
выявление зависимости диэлектрической проницаемости материала сводится 
к решению уравнения, описывающего изменения концентрации нейтральных 
атомов водорода в элементе объема. 
Известно, что диэлектрическая проницаемость среды можно 
представить в виде суммы действительной и мнимой частей
)
(
)
(
)
(
2
1






i


, 
где действительная часть ответственна за отражение, а мнимая – за 

---

239 
диссипацию. 
Диэлектрические свойства композитных сред обусловливаются 
свойствами и взаимным расположением их составляющих, а также 
отношением расстояния между частицами к длине волны падающего 
излучения. Если длина волны много больше характерных размеров 
неоднородности (что характерно для всех типов наночастиц) в композите, 
можно пользоваться теорией эффективной среды, т.е. усредненным откликом 
композита на внешнее воздействие. При этом эффективная диэлектрическая 
проницаемость εeffможет быть определена как отношение средних по объему 
векторов электрической индукции D и электрического поля E 








E(r)dr
ε(r)E(r)dr
E
D
eff

При расчете интегралов границы подбирали из двух соображений. В 
первом случае среду представили из наночастиц, состоящих из сферических 
включений с проницаемостью 𝜀𝑖 в матрице 𝜀 . При этом полагали, что 
концентрация включений настолько мала, что взаимным влиянием частиц 
друг на друга можно пренебречь. Этот случай был рассмотрен Д. Гарнеттом 
[3]. 
Во втором случае рассматривали зависимость диэлектрической 
проницаемости по модели Бруггемана, в которой, наоборот, объемные доли 
матрицы и включений предполагались соизмеримыми. 
Расчеты интегралов проводили методом Симпсона на языке MatLab. Из 
полученных 
результатовследует, 
что 
поведение 
эффективной 
диэлектрической проницаемости в обеих случаях практически можно считать 
линейным. Следует также отметить, что в случае по Бруггеману значение 
эффективной диэлектрической проницаемости меняется медленнее по 
сравнению с вариантом Гарнетта. Кроме этого, значения 

eff очень 
чувствительны по отношению к 

in, а точнее при 

in=-3 по Гарнетту

eff 
спадает до нулевого значения, в то время как при 

in=-5 принимает даже 
отрицательные значения. 
Что касается случая Бруггемена, то здесь 

eff принимает только 
положительные значения. 
Отсюда следует, что в случае Гарнетта кулоновская сила отталкивания 
является существенной, т.е. может внести вклад вплоть до изменения знака 
эффективной диэлектрической проницаемости. Что касается случая 
Бруггемена, то здесь наблюдается такой эффект, что диэлектрическая среда в 
присутствии наночастиц металлов может превратиться даже на проводник.