Устройство для имитации магнитного поля молниевых разрядов

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для воспроизведения импульсного магнитного поля разрядов молнии при испытаниях технических систем на воздействие близких ударов молнии. Устройство содержит емкостный накопитель энергии, первый вывод которого соединен через последовательно соединенные индуктивность разрядного контура и первый коммутатор к первому выводу второго коммутатора и к первому выводу взрывающегося проводника прерывателя тока, второй вывод которого соединен с первым выводом резистивной нагрузки и со вторым выводом емкостного накопителя энергии. Также введен преобразователь электрического тока в магнитное поле, состоящий из двух параллельных между собой электродов, образующих межэлектродный промежуток. При этом каждый электрод выполнен в виде плоской проводящей пластины или набора линейных параллельных проводников, либо один из электродов выполнен в виде плоской проводящей пластины, а другой электрод выполнен в виде набора линейных параллельных проводников. Первые выводы первого и второго электродов преобразователя соединены соответственно со вторым выводом второго коммутатора и вторым выводом взрывающегося проводника прерывателя тока, а вторые выводы первого и второго электродов соединены между собой через резистивную нагрузку. Технический результат заключается в повышении достоверности имитации магнитного поля разрядов молнии при испытаниях технических систем на воздействие близких ударов молнии. 2 ил.

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для воспроизведения импульсного магнитного поля разрядов молнии при испытаниях технических систем на воздействие близких ударов молнии.

Известно устройство для формирования импульса тока в нагрузке [Разработка и применение источников интенсивных электронных пучков. Под ред. Г.А. Месяца. «Наука», Сибирское отделение, Новосибирск, 1976, стр. 69], содержащее емкостный накопитель энергии, первый вывод которого соединен через последовательно соединенные индуктивность разрядного контура и первый коммутатор к первому выводу второго коммутатора и к прерывателю тока на электрически взрываемом проводнике, второй вывод которого соединен со вторым выводом емкостного накопителя энергии.

Вышеуказанное устройство является наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству и поэтому выбрано в качестве прототипа.

Прототип имеет ряд недостатков.

Во-первых, испытываемые объекты должны располагаться вблизи токоведущих элементов, соединенных с нагрузкой, где магнитное поле сильно неоднородно.

Во-вторых, в этом устройстве на практике трудно реализовать импульс требуемой длительности, т.к. срабатывание прерывателя в виде взрывающегося проводника происходит в момент максимума тока и длительность генерируемого импульса во много раз меньше периода собственных колебаний разрядного контура.

Решаемой технической задачей является создание устройства для имитации магнитного поля молниевых разрядов с расширенными функциональными возможностями.

Достигаемым техническим результатом является повышение достоверности имитации магнитного поля разрядов молнии при испытаниях технических систем на воздействие близких ударов молнии.

Для достижения технического результата в устройстве для имитации магнитного поля молниевых разрядов, содержащем емкостный накопитель энергии, первый вывод которого соединен через последовательно соединенные индуктивность разрядного контура и первый коммутатор к первому выводу второго коммутатора и к первому выводу взрывающегося проводника прерывателя тока, второй вывод которого соединен с первым выводом резистивной нагрузки и со вторым выводом емкостного накопителя энергии, новым является то, что дополнительно введен преобразователь электрического тока в магнитное поле, состоящий из двух параллельных между собой электродов, образующих межэлектродный промежуток, при этом каждый электрод выполнен в виде плоской проводящей пластины или набора линейных параллельных проводников либо один из электродов выполнен в виде плоской проводящей пластины, а другой электрод выполнен в виде набора линейных параллельных проводников, при этом первые выводы первого и второго электродов преобразователя соединены соответственно со вторым выводом второго коммутатора и вторым выводом взрывающегося проводника прерывателя тока, а вторые выводы первого и второго электродов соединены между собой через резистивную нагрузку, при этом емкость накопителя С и сопротивление резистивной нагрузки R выбраны из соотношений

где - плотность тока во взрывающемся проводнике к моменту начала его взрыва, требуемая для получения заданного времени нарастания импульса магнитного поля;

Jνb - удельный интеграл действия взрыва проводника;

Ldis - индуктивность разрядного контура;

Ll - индуктивность преобразователя электрического тока в магнитное поле с нагрузкой;

Т - длительность импульса магнитного поля (по уровню 0,1 от амплитуды).

Введение преобразователя электрического тока в магнитное поле из двух плоских параллельных между собой электродов, образующих межэлектродный промежуток, и выполнение электродов в виде плоской проводящей пластины или наборов линейных параллельных проводников, а также подключение их выводов к коммутатору, прерывателю тока и резистивной нагрузке позволяет получить испытательный объем для установки объектов испытаний, в которой можно реализовать требуемое поле с заданной однородностью.

Выбор емкости накопителя и сопротивления резистивной нагрузки R из соотношений

позволяет реализовать требуемые временные параметры импульса и тем самым повысить достоверность имитации магнитного поля разрядов молнии.

Таким образом, новая совокупность существенных признаков позволяет расширить функциональные возможности заявляемого устройства и повысить достоверность имитации магнитного поля разрядов молнии.

На фиг. 1 представлена схема заявляемого устройства. На фиг. 2 приведена осциллограмма реализованного с помощью заявляемого устройства импульса магнитного поля.

Устройство для имитации магнитного поля молниевых разрядов содержит емкостный накопитель энергии 1, первый вывод которого соединен через последовательно соединенные индуктивность 3 разрядного контура и первый коммутатор 2 к первому выводу второго коммутатора 5 и к первому выводу взрывающегося проводника прерывателя тока 4, второй вывод которого соединен со вторым выводом емкостного накопителя энергии 1. Преобразователь электрического тока в магнитное поле состоит из двух параллельных между собой электродов 6, образующих межэлектродный промежуток. Каждый из электродов выполнен в виде плоской проводящей пластины или набора линейных параллельных проводников. Первые выводы первого и второго электродов 6 преобразователя соединены со вторым выводом второго коммутатора 5 и вторым выводом взрывающегося проводника прерывателя тока 4, а вторые выводы первого и второго электродов 6 преобразователя соединены между собой через резистивную нагрузку 7.

Заявляемое устройство для имитации магнитного поля молнии работает следующим образом.

От зарядного устройства заряжается емкостный накопитель 1 до необходимого напряжения. После зарядки емкостного накопителя срабатывает первый коммутатор 2 и происходит разряд емкостного накопителя 1 через индуктивность 3 на взрывающийся проводник прерывателя 4. При наборе током, протекающим по взрывающемуся проводнику прерывателя 4 определенного интеграла действия, происходит взрыв проводника, который сопровождается резким увеличением сопротивления прерывателя 4, за счет чего в разрядном контуре генерируется высокое напряжение, которое прикладывается к коммутатору 5, который срабатывает и разрядный ток начинает протекать по электродам 6. Этим током в промежутке между электродами формируется импульсное магнитное поле H(t), зависимость которого от разрядного тока определяется соотношением

H(t)=kI(t),

где k - коэффициент преобразования преобразователя электрического тока в магнитное поле.

Формирование тока в электродах 6 после срабатывания коммутатора 5 обусловлено разрядом емкостного накопителя 1 и разрядом индуктивности 3 на нагрузку 7.

Разряд емкостного накопителя имеет вид экспоненциального импульса с постоянной спада и постоянной нарастания , которые зависят от параметров устройства следующим образом

Разряд индуктивности происходит в виде экспоненциального импульса, время нарастания которого определяется временем переключения прерывателя 4, а постоянная спада равна

Как следует из этих выражений, постоянная нарастания разряда емкостного накопителя 1 равна постоянной спада разряда индуктивности 3. Параметры устройства подбираются так, чтобы амплитуды разрядных токов обоих процессов были одинаковы. Это позволяет получить апериодический импульс без искажений. Амплитуда Im и длительность импульса (по уровню 0,1-0,9) Td зависят от параметров схемы следующим образом:

Время срабатывания прерывателя 4 определяется выражением [Месяц Г.А. Формирование наносекундных импульсов высокого напряжения. М.: «Энергия», 1970]

где К - скорость роста числа разрывов на единицу длины проводника; ν≈30 м/с - скорость расширения частичных дуг в аксиальном направлении. Постоянная К может быть найдена из эмпирической формулы

где j e c r - плотность тока в проводнике прерывателя к моменту начала его разрушения.

В этой формуле К выражается в 1/м·с, je в кА/мм2

Из нее следует

Энергия в индуктивности 3 разрядного контура, накопленная до срабатывания прерывателя 4, равна

После взрыва проводника прерывателя 4 она перераспределяется между индуктивностью 3 и индуктивностью электродов 6 и суммарная ее величина равна

Если пренебречь потерями, величина энергии накопленной в индуктивностях до и после взрыва проводника останется неизменной.

Составляя баланс энергий, имеем

Из этого уравнения получаем

С другой стороны, после окончания переходного процесса, вызванного срабатыванием прерывателя

Для получения гладкого апериодического импульса необходимо, чтобы

Отсюда получаем уравнения для величины тока, при котором должно происходить срабатывание прерывателя

Разрядный ток в прерывателе 4 согласно формуле для разрядного тока в колебательном контуре, равен

Параметры разрядного контура и прерывателя подбираются так, чтобы время от начала разряда до срабатывания прерывателя было во много раз меньше времени нарастания разрядного тока до максимума. При этом условии для разрядного тока можем записать приближенное выражение

Время Те, необходимое для достижения тока Iе, при котором происходит срабатывание прерывателя

Интеграл тока в прерывателе 4 за время от начала процесса до его срабатывания (Те), равен

При выборе сечения взрывающегося проводника в прерывателе 4 будем исходить из условия

где I(t) - полный ток через взрывающийся проводник; S - площадь поперечного сечения взрывающегося проводника, Jνb - удельный интеграл действия взрыва проводника (для меди Jνb≈1.95·1017 А2·с·м4).

Подставляя, получим

С другой стороны, к моменту взрыва плотность тока je должна быть не менее , т.е

Отсюда следует

Таким образом, сопротивление нагрузки и индуктивности разрядного контура и преобразователя электрического тока в магнитное поле связаны соотношением

На основе приведенных расчетных соотношений был разработан и изготовлен действующий макет устройства и проведены экспериментальные исследования его характеристик. При конструировании макета принималось, что время срабатывания прерывателя должно быть τm≤0,4 мкс, а следовательно,

Сопротивление резистивной нагрузки было выбрано равным 2,4 Ом, емкость накопителя - 60 мкФ. Зарядное напряжение составляло 25 кВ. В качестве взрывающегося проводника размыкателя использовалась медная проволочка диаметра 0,4 мм. Конструктивно размыкатель представляет собой стеклотекстолитовую трубу ⌀71 мм, длиной 500 мм, закрытую с обоих концов алюминиевыми фланцами и заполненную мелкодисперсным песком. Проволочка размещается между фланцами по центру трубы. Преобразователь электрического тока в магнитное поле содержал два электрода, каждый из которых был выполнен в виде плоской металлической пластины.

В экспериментальных исследованиях проводились измерения параметров магнитного поля в межэлектродном промежутке между электродами. Типичная осциллограмма импульса магнитного поля, полученного на макете устройства, приведена на фиг. 2.

Устройство для имитации магнитного поля молниевых разрядов, содержащее емкостный накопитель энергии, первый вывод которого соединен через последовательно соединенные индуктивность разрядного контура и первый коммутатор к первому выводу второго коммутатора и к первому выводу взрывающегося проводника прерывателя тока, второй вывод которого соединен с первым выводом резистивной нагрузки и со вторым выводом емкостного накопителя энергии, отличающееся тем, что дополнительно введен преобразователь электрического тока в магнитное поле, состоящий из двух параллельных между собой электродов, образующих межэлектродный промежуток, при этом каждый электрод выполнен в виде плоской проводящей пластины или набора линейных параллельных проводников либо один из электродов выполнен в виде плоской проводящей пластины, а другой электрод выполнен в виде набора линейных параллельных проводников, при этом первые выводы первого и второго электродов преобразователя соединены соответственно со вторым выводом второго коммутатора и вторым выводом взрывающегося проводника прерывателя тока, а вторые выводы первого и второго электродов соединены между собой через резистивную нагрузку, при этом емкость накопителя C и сопротивление резистивной нагрузки R выбраны из соотношений


где j e c r - плотность тока во взрывающемся проводнике к моменту начала его взрыва, требуемая для получения заданного времени нарастания импульса магнитного поля; Jvb - удельный интеграл действия взрыва проводника; Ldis - индуктивность разрядного контура; Ll - индуктивность преобразователя электрического тока в магнитное поле с нагрузкой; Τ - требуемая длительность импульса магнитного поля (по уровню 0,1 от амплитуды).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в возможности выявления физической структуры и поведения магнитного поля между магнитными полюсами, один из которых вращается относительно другого.

Изобретение относится к физике магнитного поля, создаваемого магнитными системами, полюсы которых взаимно перемещаются. Технический результат состоит в исследовании распределения угловых скоростей вращающегося магнитного поля в различных сечениях магнитного зазора при взаимном перемещении магнитных полюсов относительно друг друга.

Изобретение относится к области образования и наглядных учебных пособий, в частности, к наглядным пособиям для демонстрации принципа работы одиночного тросового молниеотвода.

Изобретение относится к стендам для лабораторных работ, применяемым при обучении студентов, изучающих дисциплину «Электротехнология». Автоматизированный тепловой пункт (устройство преобразования электрической энергии в тепловую), содержит параллельно соединенные между собой тэновый, электродный и вихревой подогреватели воды, отопительный прибор, бойлер со змеевиком, насос, термодатчики, щит управления, расходомер, систему трубопроводов, при этом в него введены электромагнитные клапаны, программируемый контроллер для управления и регулирования режимами нагрева, бойлер выполнен сообщающимся с атмосферой для осуществления процесса тепломассообмена, сборка всех элементов выполнена с использованием резьбовых соединений предусматривающее возможность введения в процесс новых элементов.

Изобретение относится к электродинамике и и может быть использовано для экспериментальной проверки эффекта возбуждения вихревого электрического поля при движении магнитного поля, создаваемого движением постоянного магнита.

Изобретение относится к учебным пособиям по физике. Стержень с грузом установлен с возможностью совершать колебательные движения в вертикальной плоскости.

Изобретение относится к обучающим приспособлениям для демонстрации электромагнитных явлений. На одном конце плоского стержня закреплена катушка-моток, а на другом выполнено подвесное отверстие для подвеса стержня и магнит.

Изобретение относится к области измерительной и учебной техники и может быть использовано для изучения явлений электромагнетизма. По периметру диэлектрического диска впрессованы металлические шарики, диаметр которых равен толщине диска.

Изобретение относится к учебным приборам и может быть использовано в лабораторном практикуме по курсу физики для получения и углубления знаний физических законов и явлений.

Изобретение относится к учебным приборам и может быть использовано в лабораторном практикуме по курсу физики. На противоположных сторонах подвижной муфты первыми концами шарнирно соединены две тяги.

Изобретение относится к наглядным пособиям для изучения электронного состояния поверхности металлов. Пластину из исследуемого металла приводят в контакт с ионной жидкостью, изменяют потенциал пластины относительно электрода сравнения, регистрируют первую и вторую производные поверхностного натяжения исследуемого металла по поверхностной плотности заряда. Определяют потенциал, соответствующий нулю первой производной поверхностного натяжения, а по второй производной поверхностного натяжения находят безразмерный наклон зависимости первой производной поверхностного натяжения от потенциала. Находят максимальное значение модуля указанного безразмерного наклона. В катодном направлении от нуля первой производной поверхностного натяжения находят потенциал, соответствующий половине спада модуля безразмерного наклона от максимального значения до единицы. Различие между потенциалом нуля первой производной поверхностного натяжения и найденным потенциалом перехода является следствием спонтанного дефицита электронов проводимости в поверхностном слое металла при потенциале нулевого заряда. Техническим результатом изобретения является расширение диапазона изменения концентрации электронов в металле, обеспечение возможности регистрации перехода металл-изолятор в поверхностном слое металла, несущем избыточный заряд. 16 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к моделированию промышленных процессов. Устройство для моделирования электровоза переменного тока, подключенного между контактной сетью и рельсом, содержит первый линейный резистор и параллельно ему включенную цепь с последовательно соединенными индуктивной катушкой и первым нелинейным резистором. В точке подключения модели электровоза к контактной сети через последовательно соединенные вторую катушку индуктивности и второй линейный резистор подключен источник переменного напряжения. Последовательно с первым нелинейным резистором включен второй нелинейный резистор, степень зависимости сопротивления которого от тока электровоза в два раза больше степени зависимости от тока электровоза сопротивления первого резистора. Технический результат изобретения заключается в повышении точности воспроизведения кривой тока электровоза. 3 ил.

Изобретение относится к области измерительной и учебной техники и может быть использовано для изучения явлений электромагнетизма. По периметру диэлектрического диска впрессованы полые металлические цилиндрики, отверстие их обращено наружу. Диск расположен на изолированном основании. Металлический зонд расположен на изолированном штативе с возможностью его введения внутрь каждого цилиндрика при повороте диска, выполнен в виде заостренной иглы и соединен через вольтметр и реостат с источником питания. Зонд вводят внутрь цилиндрика до соприкосновения его с донышком. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности создания на поверхности твердых тел распределенного заряда с контролируемой величиной заряда. 2 н.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к лекционным демонстрационным устройствам, обеспечивающим наглядность при изучении раздела электричества в курсе общей физики. Способ лекционной демонстрации дифференциальной формы закона Джоуля включает пропускание тока через однородный проводник, площадь сечения которого изменяется по его длине, и регистрацию наибольшего нагревания проводника в месте его наименьшего сечения. Техническим результатом изобретения является демонстрация действия закона Джоуля в дифференциальной форме. 1 ил.

Изобретение относится к учебным приборам и может быть использовано в лабораторном практикуме по курсу физики. На прямоугольном планшете уложены два прямоугольных листа и два фигурных листа электропроводящей бумаги (ЭПБ) с прямолинейной границей между двумя областями с различными удельными электрическими сопротивлениями. На противоположных горизонтальных сторонах первого прямоугольного листа ЭПБ установлены параллельно длинные металлические электроды. На противоположных вертикальных сторонах второго прямоугольного листа ЭПБ установлены параллельно короткие металлические электроды. На верхней и нижней сторонах первого фигурного листа ЭПБ установлены фигурные металлические электроды. На левой и правой сторонах второго фигурного листа ЭПБ установлены прямые металлические электроды. Все первые металлические электроды соединены с плюсовой клеммой источника постоянного тока, а вторые электроды - с соответствующими контактами переключателя. С минусовой клеммой источника постоянного тока соединен один концевой контакт реостата, а подвижный его контакт - с общим контактом переключателя. Для переноса координат зонда с листа ЭПБ на документальный лист введен прямоугольный треугольник из диэлектрика. Техническим результатом изобретения является возможность моделирования электростатического поля на границе раздела двух диэлектриков. 4 ил.

Изобретение относится к учебным приборам и может быть использовано в лабораторном практикуме по физике. На прямоугольном планшете уложен лист электропроводящей бумаги (ЭПБ), снабженный прямоугольной системой координат в виде взаимно перпендикулярных линеек. На краю левой стороны листа ЭПБ установлен неподвижный прямоугольный электрод, а на правой половине листа ЭПБ установлен подвижный прямоугольный электрод. Рядом с неподвижным прямоугольным электродом на листе ЭПБ установлен съемный проводник круглого сечения, плотно прижатый к листу ЭПБ первым винтом с гайкой. На съемный проводник насажено съемное лекало с разметкой и уложено на листе ЭПБ. Подвижный прямоугольный электрод прижимается вторым винтом с гайкой с помощью металлической рейки, установленной одним концом на опоре, а другим концом - на подвижном прямоугольном электроде. Потенциометр концевыми контактами соединен с источником постоянного тока, а подвижный контакт его соединен с первым вводом амперметра. Второй ввод амперметра соединен с общим контактом первого переключателя на два положения. Контакт первого положения этого переключателя соединен с неподвижным прямоугольным электродом, а контакт второго положения - со съемным проводником круглого сечения. Первый ввод вольтметра соединен с минусовой клеммой источника постоянного тока и с металлической рейкой, а второй ввод его - с общим контактом второго переключателя на два положения. Контакт первого положения этого переключателя соединен со вторым вводом амперметра, а контакт второго положения - с верхним концом зонда. Техническим результатом изобретения является расширение области исследований. 3 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области обучающих устройств и может быть использовано для получения практических навыков работы с пассивными и активными аналоговыми, цифровыми, цифроаналоговыми и аналого-цифровыми электронными компонентами. Предлагаемый конфигурируемый учебный стенд по электронике содержит источник питания, блок генераторов сигналов, устройства для измерения токов и напряжений, двухканальный осциллограф, но при этом в качестве объектов изучения используются и аналоговые, и цифровые электронные компоненты, которые расположены на верхнем слое унифицированных печатных плат, закрепленных на верхней поверхности стенда на унифицированных крепежных местах. Предлагаемый конфигурируемый учебный стенд позволяет расширить номенклатуру изучаемых электронных компонентов и схем при повышении дидактических возможностей их изучения, снижает материальные затраты при аппаратном обеспечении лабораторных работ, повышает удобства пользования за счет конфигурирования стенда в соответствии с потребностями пользователя, позволяет «на лету» производить замену вышедших из строя объектов изучения. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при исследовании закономерности возникновения вихревого электрического поля относительно траектории движения постоянного магнита, а также в измерительной технике и приборостроении в качестве датчика. Технический результат состоит в упрощении конструкции. Устройство для исследования вихревого электрического поля состоит из вращающегося от синхронного электродвигателя, подключенного к регулируемому по частоте многофазному генератору переменного тока, ферромагнитного тороида, намагниченного по кругу, и многовитковой измерительной катушки, установленной бесконтактно вблизи указанного вращающегося тороида и подключенной к измерителю постоянного напряжения через усилитель постоянного тока. Витки измерительной катушки расположены в плоскостях, коллинеарных относительно оси вращения намагниченного по кругу ферромагнитного тороида. 2 ил.

Изобретение относится к учебным приборам и может быть использовано в лабораторном практикуме по курсу физики. Установка содержит: первый зонд; потенциометр, соединенный двумя концевыми контактами с источником постоянного тока; прямоугольный планшет; съемный проводник круглого сечения; два прямоугольных электрода; вольтметр с большим входным сопротивлением, первый ввод которого соединен с верхним концом первого зонда, а второй ввод - с минусовой клеммой источника постоянного тока; неподвижную линейку, закрепленную на левой стороне прямоугольного планшета и которая выполняет роль оси ординат системы координат прямоугольного планшета; направляющий шток, установленный на правой стороне прямоугольного планшета, параллельно неподвижной линейке; движок, установленный подвижно на направляющем штоке; подвижная линейка, выполняющая роль оси абсцисс системы координат прямоугольного планшета, один конец которой жестко закреплен на движке, а второй конец ее лежит на неподвижной линейке; ползунок, перемещающийся по подвижной линейке, снабженный риской для отсчета положения первого зонда на подвижной линейке и вертикальным отверстием для нижнего конца первого зонда; первое съемное лекало из диэлектрика, насаженное на съемный проводник круглого сечения, на котором изображены внутреннее и наружное кольца с разметкой и отверстиями. На прямоугольный планшет уложен квадратный лист электропроводящей бумаги, а на нем установлен съемный проводник круглого сечения и упругая стойка, на которой верхним концом закреплен второй зонд. Для выбора требуемого режима работы установлены амперметр, первый и второй переключатели на два положения. На квадратном листе электропроводящей бумаги установлено второе съемное лекало из диэлектрика, на котором изображены внутреннее и наружное кольца с разметкой и отверстиями для касания нижним концом первого зонда квадратного листа электропроводящей бумаги. В центре второго съемного лекала из диэлектрика расположен элемент конечно-разностной сетки с нулевым, первым, вторым, третьим и четвертым узлами с отверстиями, при этом второй зонд нижним концом через нулевой узел с отверстием постоянно касается квадратного листа электропроводящей бумаги. Для переноса координат эквипотенциальных линий электрического поля, снимаемых с квадратного листа электропроводящей бумаги, установка содержит квадратный документальный лист из обычной бумаги и систему координат, аналогичную системе координат прямоугольного планшета. 2 ил.

Изобретение относится к учебным приборам и может быть использовано в лабораторном практикуме по курсу физики. Установка содержит: первый зонд; потенциометр, соединенный двумя концевыми контактами с источником постоянного тока; прямоугольный планшет; съемный проводник круглого сечения; два прямоугольных электрода; вольтметр с большим входным сопротивлением, первый ввод которого соединен с верхним концом первого зонда, а второй ввод - с минусовой клеммой источника постоянного тока; неподвижную линейку, закрепленную на левой стороне прямоугольного планшета и которая выполняет роль оси ординат системы координат прямоугольного планшета; направляющий шток, установленный на правой стороне прямоугольного планшета, параллельно неподвижной линейке; движок, установленный подвижно на направляющем штоке; подвижная линейка, выполняющая роль оси абсцисс системы координат прямоугольного планшета, один конец которой жестко закреплен на движке, а второй конец ее лежит на неподвижной линейке; ползунок, перемещающийся по подвижной линейке, снабженный риской для отсчета положения первого зонда на подвижной линейке и вертикальным отверстием для нижнего конца первого зонда; первое съемное лекало из диэлектрика, насаженное на съемный проводник круглого сечения, на котором изображены внутреннее и наружное кольца с разметкой и отверстиями. На прямоугольный планшет уложен квадратный лист электропроводящей бумаги, а на нем установлен съемный проводник круглого сечения и упругая стойка, на которой верхним концом закреплен второй зонд. Для выбора требуемого режима работы установлены амперметр, первый и второй переключатели на два положения. На квадратном листе электропроводящей бумаги установлено второе съемное лекало из диэлектрика, на котором изображены внутреннее и наружное кольца с разметкой и отверстиями для касания нижним концом первого зонда квадратного листа электропроводящей бумаги. В центре второго съемного лекала из диэлектрика расположен элемент конечно-разностной сетки с нулевым, первым, вторым, третьим и четвертым узлами с отверстиями, при этом второй зонд нижним концом через нулевой узел с отверстием постоянно касается квадратного листа электропроводящей бумаги. Для переноса координат эквипотенциальных линий электрического поля, снимаемых с квадратного листа электропроводящей бумаги, установка содержит квадратный документальный лист из обычной бумаги и систему координат, аналогичную системе координат прямоугольного планшета. 2 ил.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для воспроизведения импульсного магнитного поля разрядов молнии при испытаниях технических систем на воздействие близких ударов молнии. Устройство содержит емкостный накопитель энергии, первый вывод которого соединен через последовательно соединенные индуктивность разрядного контура и первый коммутатор к первому выводу второго коммутатора и к первому выводу взрывающегося проводника прерывателя тока, второй вывод которого соединен с первым выводом резистивной нагрузки и со вторым выводом емкостного накопителя энергии. Также введен преобразователь электрического тока в магнитное поле, состоящий из двух параллельных между собой электродов, образующих межэлектродный промежуток. При этом каждый электрод выполнен в виде плоской проводящей пластины или набора линейных параллельных проводников, либо один из электродов выполнен в виде плоской проводящей пластины, а другой электрод выполнен в виде набора линейных параллельных проводников. Первые выводы первого и второго электродов преобразователя соединены соответственно со вторым выводом второго коммутатора и вторым выводом взрывающегося проводника прерывателя тока, а вторые выводы первого и второго электродов соединены между собой через резистивную нагрузку. Технический результат заключается в повышении достоверности имитации магнитного поля разрядов молнии при испытаниях технических систем на воздействие близких ударов молнии. 2 ил.

Наверх