Применение метода электрических аналогий для расчетов по атмосферному электричеству Советский патент 1959 года по МПК G01W1/00 

Существующие методы измерения градиента потенциала и напряженности электрического поля атмосферы имеют ряд существенных недостатков, заключающихся в необходимости располагать открытой плоской равниной достаточных размеров недалеко от места наблюдений, в возможности проводить наблюдения только в ясные дни, при слабом ветре и при достаточно сильном электрпческом поле, а такжев затрате больщого количества времени на производство измерений.

И предлагаемом способе указанные недостатки в значительной мере устранены. Это достигается тем, что вместо сложных непосредственных определений рациональных множителей и исследований полей атмосферного электричества применяют метод моделирования и электрических а алогий с помощью гальванической ванны. Такой метод является сравнительно простым, доступным, независимым от погоды, );е требующим затрат больщого времени и, при соблюдении определенных условий, достаточно точным.

Основой предлагаемого способа является известное положение о тождественности напряженности электрического поля в вакууме и напряженности поля в однородной проводящей среде. Поскольку линин напряженности поля в вакууме всегда располагаются перпендикулярно э.1:ктродам, а линии напряженности поля в однородной среде имеют такое же направление в случае, когда проводимость электродов является па много больщей проводимости среды, то следовательно можно отождествить линии тока в электролите с линиями напряженности ноля в вакууме и, отказавщись от электростатических методов измерения воздуха, измерять токи и напряжения в электролите. Электролитом в eaii;;е служит вода. Добавление небольщих количеств солей или кислот не меняет результата.

124646- 2 -

Для определения, например, редукционного множителя в ванну помещают параллельные электроды, символизирующие «землю и «верхние слои атмосферы. Подав напряжение на параллельные электроды, измеряют падение напря}кения между «землей и точкой измерения, к нромел утке между которыми помещают металлические модели местных предметов, например модель сечения крупного здания в плоскости измерения и др. Для того чтобы найти точку «равнииы, выясняют ход э випотенциальиых поверхностей линий, наглядно показывающих степень искажения поля. Там, где искажения минимальнь, выбирают точку «равнины. Разделив полученные значения напряжений «искаженных на напряжения, соответствующие «равнине, нолучают искомый редукциоиный множитель.

Использование в процессе измерений различных приборов: статического вольтметра, лампового вольтметра, обычного вольтметра детекторной системы существенного влияния на конечный результат не оказывает. Точность проводимых измерений определяется тщательностью соблюдения масщтаба на модели и классом точности применяемого вольтметра. Гальваническую ванну можно применять ие только для численного определения редукционного множителя, но и для установления ряда зависимостей, характерных для атмосферного электричества. Практически интересным является также использование гальванической ванны для моделирования грозовых облаков. Модельные измерения в лабораторной обстановке при современном уровне техники физического эксперимента применимы и для выделения в чистом виде закономерностей, осложненных в нрироде рядом сопутствующих факторов.

Предмет изобретения

Применение метода электрических аналогий для расчетов по атмосферному электричеству, при котором местные предметы, поверхность земли, облака и другие объекты моделируются металлическими электродами, а атмосфера моделируется ваиной с электролитом.