СПОСОБ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДВУХМЕРНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ Советский патент 1967 года по МПК G06G7/42 G06G7/48 

Известны способы электромагнитного моделирования двухмерных физических полей с применением вихревой зоны индукционного электрического поля, электролитической ваины и твердых моделей из фольги по форме моделируемой области.

Предложенный способ отличается от известных тем, что для нахождения составляющих вектора физического поля, моделируемого по распределению его дивергенции или нормальной составляющей его ротора, воспроизводят заданное распределение напряженности электрического поля на HviacTHHe из диэлектрика с намеченным на ней контуром исследуемого поля и погруженной в электролитическую ванну путем принудительного задания токов, входящих в электролит через электроды, распределенные но пластине, и по найденным изопотенциальным линиям вырезают из фольги витки многослойной плоской катушки, создающей при прохождении по ней переменного тока вихревое электрическое поле с заданным распределением его ротора.

Сущность предложенного способа заключается в следующем.

На пластине из диэлектрика намечают область, очертание которой геометрически подобно контуру, и с помощью равно отстоящих взаимно перпендикулярных прямых наносят сетку со стороной квадрата, после чего высверливают в ее узлах отверстия. В центрах ячеек сеткн устанавливают графитовые электроды, соединенные с проводами, а отверстия оставляют свободными, (предназначая их для измерений потенциала). Вне контура поверхность пластины покрывают проводящим слоем (графит, медь, серебро). Затем пластину частично погружают в глубокий электролитический бак так, чтобы электроды н проводящий

слой касались электро.пита, и с помощью принудительного задания токов, входящих в электролит через электроды, осуществляют на поверхности пластин распределение иормальной составляющей вектора напряженности электрического поля, подобное заданному распределению нормальной составляющей вектора магнитной индукции. Для этого токи в каналах электродов должны быть пропорциональны магнитным потокам через соответственные

участки поверхности пластин, огра1п-1чеиной контуром. Электродом, отводящим общий ток, служит проводящий слой, покрывающий внещнюю часть иластины.

Квазнстациоиарное электрическое поле в

электролите будет служить математической моделью искомого магнитного поля, и электрический потенциал иа погруженной в электролит поверхности пластины явится аналогом магнитного потенциала. Измерив его значения ности реализации распределения величины можно пренебречь, строят графическим способом систему изонотенциальных линий с постоянным интервалом электрического потенциала Дф 1 -, максимальный потенциал внутри где фта контура, измеренный относительно внешнего проводящего слоя, an - целое число. Замкнутые полоски, образованные этими линиями, соответствуют искомым трубкам равного тока. Найденное распределение поверхностного тока реализуют следующим образом. При помощи шаблона изопотенциальные линии вычерчиваются на листе фольги толщиной в несколько десятков микрон (применяется фольга, кашированная на бумаге), имеющем очертание контура, затем этот лист разрезают на отдельные замкнутые полоски. Каждую полоску вновь разрезают и к образовавшимся концам приваривают электроискровым способом вспомогательные полоски, при помощи которых все эти витки соединяют последовательно в одну плоскую катушку. Для уменьшения влияния дискретности распределения тока приготавливают несколько таких катушек с разными значениями числа п. При налол ении полоски одной катущки должны накрывать линии раздела между полосками других катушек, причем значения числа п должны быть достаточно большими. Катушки изолированы друг от друга калькой, соединены последовательно и подключены к генератору переменного напряжения с частотой в 400-500 гц. Сверху на стопу таких катущек накладывают рабочий лист фольги, квазистационарное поле в котором должно служнть математической моделью изучаемого физического поля. Предмет изобретения Способ электро.магнитного моделирования двухмерных физических полей с применением вихревой зоны индукционного электрического поля, электролитической ванны и твердых моделей из фольги по форме моделируемой области, отличающийся тем, что, с целью нахождения составляющих вектора физического поля, моделируемого по распределению его дивергенции или нормальной составляющей его ротора, воспроизводят заданное распределение напряженности электрического поля на пластине из диэлектрика с намеченным на ней контуром исследуел ого поля и погруженной в электролитическую ванну путем принудительного задания токов, входящих в электролит через электроды, распределенные по пластине, и по найденным изопотенциальным линиям вырезают из фольги витки многослойной плоской катушки, создающей при прохождении по ней переменного тока вихревое электрическое поле с заданным распределением его ротора.