Устройство для моделирования молний

 

Изобретение относится к физическим моделям и может быть использовано для демонстрации явлeн tf, характеризующих образование и распространение молнии, а также при испытании исследовательской аппаратуры для дистанционного исследования молнии. Целью изобретешь является расширение функциональных возможностей устройстг ва за счет обеспечения моделирования магнитного поля молнии. Магнитное поле во время импульса .тока моделиру . емого разряда молнии генерируется вокруг коаксиальной линии с последовательно расположенными центральным токопроводом, слоем электрической изоляции, слоем магнитного экранирования и цилиндрическим токопроводом, Для моделирования непрямолинейных молний слой магнитного экранирования вьтолнен из отдельных кольцевых ферромагнитных элементов, а в целом коаксиальная линия выполнена гибкой. 1 3.п. ф-лы, 2 ил. о (Л CZ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1 39О632 ц1) 4 G 09 В 23/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ® С,)В

Q,"

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕ" "Е1=-!!4Я.

H Д BTGPCHGMV СВМДЕТЕЛЬС7 Е? ;У (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

МОЛНИИ (21) 4122156/24-12 (22) 16.07.86 (46) 23.04.88. Бюл. Р 15 (71) Киргизский научно-исследовательский отдел энергетики (72) О.Акматов, С.П.Татаринов, Ю.А.Маркин и А.М.Ялтонский (53) 621.327(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 896674, кл. G 09 B 23/18, 1980. (57) Изобретение относится к физическим моделям и может быть использовано для демонстрации явлений, характеризующих образование и распространение молнии, а также при испытании исследовательской аппаратуры для дистанционного исследования молнии. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройст-. ва за счет обеспечения моделирования магнитного поля молнии. Магнитное поле во время импульса .тока моделиру. емого разряда молнии генерируется вокруг хоаксиальной линии с последовательно расположенными центральным токопроводом, слоем. электрической изоляции, слоем магнитного экранирования и цилиндрическим токопроводом.

Для моделирования непрямолинейнык молний слой магнитного зкранирования выполнен из отдельных кольцевых ферромагнитных элементов, а в целом коаксиальная линия выполнена гибкой.

1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1390б32

Изобретение пре.,назначено для,демонстрации явленый. характеризующих ооразование и распространение молнии„

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройст-- ва за счет обеспеч;-:.пия моделирования магнитного поля молнии.

На фиг., 1 представлена блок-схема устройства; на фиг,. 2 — блок моделирования магнитного поля канала мслнии.

Устройство для моделирования мол.-ний содержит последовательно соединенные источник 1 питания, зарядный ком : мутирующий элемент ?, блок 3 изрыт ации канала молнии,, разрядный комм>тируюший элемент 4,, блок 5 моделиро--. вания магнитногo поля канала молнии и сопротивление 6 нагрузки. Второй ;О выход блока 3 через пороговый элемеп;:

7, одновибратор 8 и интегрирующую цепочку 9 подключен к управляющеьу входу разрядного коммутирующего эле-мента 4, а второй выход одновибрато-= .. . Б ра 8 подключен к управляющему входу зарядного коммутирующего элемента. 2.

Блок 5 моделираваныя магнитноro поля канала молнии выполнен в виде коаксиальной линии и содержит после" довательно располо. .;енные (фиг. 2) центральный токопровод 10, слой 11 электрической изоляции, слой 12 маг" нитного экранировапия и внешний цилиндрический токопровсд 13. Слой 12 магнитного экранирования выполнен из отдельных кольцевьи: ферромагнитных элементов 14. На од,ном конце коаксиальнОй линии цилиндрический токОпро

ВОд 13 электрическ"< соединен с цент-ральным токопроводом 10. На другом конце линии цилиндрический токопровод l3 и центральный токопровод 10 соединены соответс.,вевно с разрядным коммутирующим эгементом 4 и сопротивлением 6 нагрузки.

Устройство раба. ает следующим образом.

В исходном состоянии после вкг ючения напряжений источника 1 питания с.. О зарядный коммут,"грующий элемент 2 замкнут q а разрядный коммутирующий элемент 4 разомкнут, Происходит за.-. ряд емкостей в блоке .: имитации канала молнии и напряжение на выходе 3 этого блока повышается„ Как толька величина этого напряжения достигне заданногo уровня„ прсисходит срабат. ванне порогового элемента 7 и запускается одновибратор 8, Импуль- с вы-. хода одновибратора 8 закрывает зарядный элемент 2 и открывает разрядный коммутирующий элем-нт 4, Интегрирующая цепочка 9 задерживает срабатывание разрядного комм тирующего элемента 4„ что позволяет наблодать форму фронта импульса тока яа экране осциллографа. Происходит разряд блока 3 имитации канала молнии и :- a сопротивлечии нагрузки 5 можно наблюдать моделируемый импульс тока молнии.

Импульс тока, проходя через б.яoK

5 моделирования магнитного поля канала молнии,, создаеr в Окружающем пространстве магнитное поле, Магнитное поле центрального токопровода 10 частично экранируется слоем ",2 магнитного экранирования и не полностью компенсирует магнитное поле возврат-ного тока, протекающего по внешнему цилиндрическому токопроводу 13. В результате., на расстоянии от оси коаксиальной линии, превышающем несколько ее радиусов, существует магнитное поле, которое можно рассматривать как поле линейного тока конечной длины и повторяющее по форме импульс тока в цепи блока 5 моделирования магнитного поля. (ля моделирования непрямолинейных молний блок

5 соответствующим Образом изгибается,, Формула и з о б р е т е н и я

1,Устройство для моделирования молнии, содержашее сопротивление нагрузки, источник питания, подключенный через зарядный коммутирующий элемент к входу блока имитации канала молнии,. соединенного первым выходом с входом разрядного коммутирующего элемента,, а вторым выходом через пороговый элемент — с входом одновибратора, первый выход которого связан с -npaB= ляющим входом зарядного коммутирующего элемента, а. второй выход через интегрирующую цепь — с угравляющим входом разрядного коычутпзующего элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспечения моделирования магн-:..:тного

ПОЛЯ МОЛНИИ ОНО ДОПОЛНИТЕЛЬНО СОДЕР-жит блок моделирования магнитного поля канала молнии, выполненный в виде коаксиальной линии с последовательно расположенными цен "ральнь;::, токопроводом, слоем электрической "

1390б32 изоляции, слоем магнитного экранирования и внешним цилиндрическим токопроводом, причем на одном конце линии центральный токопровод соединен с цилиндрическим токопроводом, а на другом . конце цилиндрический токопровод соединен с выходом разрядного коммутирующего элемента, а центральный токопровод соединен с сопротивлением 10 нагрузки.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения моделирования непрямолинейных молний, слой магнитного экранирования блока моделирования магнитного поля выполнен иэ отдельных кольцевых ферромагнитных элементов, а в целом блок моделирования магнитного поля выполнен гибким.

1390632

Составитель В.Сапронов

Техред N.Ходанич Корректор Л. Пилипенко

Редактор Л.Гратилло

Заказ 1769147 Тираж 459 Подписное

БИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4