Устройство для моделирования плоского поля типа Советский патент 1979 года по МПК G06G7/32 

частоты, соединенный с одним выводом электрода, на котором распопожен диэлект рический спой, на котором размещен элект ропроводный спой, подключенный к шине нулевого потенциала 2 1 . Для того, чтобы устройство позволяло моделировать поля типа (2), необходимо выполнить условие Ц-Ч : и ( и - напряжение питания модели, подаваемое от генератора электрических колебаний, ф - падение напряжения на электропроводной бумаге относительно заземленных граничных .электродов). Описанное устройство непосредственно не позволяет решить поставленную задачу, с достаточной точностью. Целью изобретения является повышение точности моделирования плоского попя типа const . Поставленная цель достигается тем, чт устройство снабжено дополнительным электропроводным споем и дополнительным диэлектрическ 1м слоем, сопряженным с электропроводным споем, на дополнительном диэлектрическом слое установлен допопнитепьный электропроводный слой, один , вывод которого подключен к шине нулевого потенциала, другие выводы .зпектропро водных опоев соединены между собой. Структурная схема устройства изобра жена на чертеже. Она состоит из сплошного плоского металпического электрода 1, основного и дополъштельного электропроводных слоев 2,3, ;изготовленных из; электропроводной бумаги. Между электродом 1 и слоями 2 и 3 размещены основной и допошштепыплй диэлектрические спои 4, 5. Генератор звуковой частоты 6 подкп19чен к электроду 1. Эпектропроводные слои 2, 3 соединены с шиной нулевого потенциапа. В устройство также входит измерительный элемент 7, соединенный с шиной нулевого потенциапа и с допопнитепьным электропроводным споем 3, на электропроводных споях распопожены граничные электроды 8, 9. При включении генератора электрических колебаний 6 между электродом 1 и слоем 2 прикладывается электрическое напряжение, , характеризуемое вепичиной U и частотой 4 . Обкладки 1 и 2 представляют собой плоский конденсатор, через который проходит переменный ток, пропор ционапьный частоте f , напряжению СГ удельной емкости конденсатора площади обкладок 5 . При этом интенсивгюсть токов смешения, приходящихся на единицу площади образованного конденсатора характеризует интенсивность источников плоского поля, моделируемого на электропроводном слое 2. Ток смещения, протекая по электропроводному слою 3, создает плоское поле падения напряжения ф , описываемое выражением вида: t-§- - H-. .U-r:COnst(3) где ij -.интенсивность токов смещения для электропроводного слоя 2; f - частота звукового генератора электрических колебаний 6j i ,о- диэлектрическая проницаемость слоя 4, S. - толщина диэлектрического слоя 4; R - удельное сопротивление электропроводного слоя, ф, - падение напряжения на электропроводном слое 2 относительно граничного электрода 8 (в исследуемой точке), и - напряжение питания, подаваемое от генератора 6. Размеры устройства, частота f , напряжение питания и €,| и о толщина диэлектрического слоя, сопротивление R. подбираются так, чтобы выполнялось условие iJj - J 4 этом случае правая часть уравнения (3J будят постоянна, т.е. интенсивность токов смещения будет равна по всей площади электропроводного слоя и попе, моделируемое на электропроводном слое 2, будет являться полем с равномерно распределенными ис1Ч)чниками. Между электропроводными слоями приложено напряа ение, равное разности напряжений ф (относительно заземления) и в сходственных точках соответственно электропроводных слоев. Так как характеристики Е« , бл , R, подбираются с учетом выполнения условия tp-ip«2icp , то интенсивность токов смешения i л , проходящих через конденсатор, образуемый электропроводными спрями, будет пропорциональна падению напряжения Ц). , относительно заземленных граничных электродов электропроводного слоя. Токи смещения in , п)юходя по электропроводному слою 3, создают на нем поле паде{гая напряжения цэ относительно заземленных граничных электродов 8, 9, При этом nnocKOG попэ, модепируе мое на эгкжтропроводиом слое 3, являет ся полем с интенсивностью источников, пуюпорииоиальной токам смешения ip . которые с учетом условия ф - фр- 43 пропорциональны цз , Т, s. на эпектр проводном спое 3 моделируется попе, опи сываемое дифференциальным уравнением 9ф, 9ф, . zcFtfe do Q / . j aP -4Kz-s Ra(4.-4 /2.rtfe(p,(4) 2„2, 4irtfV,e,R,R, ипи V V ф, где Ij интенсивность токов смещени для элактропр)водного слоя 3, 1 „ - удельное сопротивление элект ропроводного споя 3, S-gfio - диэлектрическая проницаемост диэлектрического слоя 5, § тогацинадиэлектрическогослоя ф - падение напряжения на элект ропроводном слое 3 (относительнозазем ления). Значения падения напряжения ф„ измеряются измерительным элементом 7, подключенным соответственно к электропроводному слою 3 между граничным электродом и исследуемой точкой поля. При этом на электропроводном спое 2 мо делируется попе скорости движения жидко ти в трубе dламинарным стабилизирован ным течением (в теории теплопередачи) или поле общего изгибающего момента ( + My в пластинке с равно- мерно распред-эланной нагрузкой (в теории упругости). На электропроводном сло 3 моделируется попе температур в сечеНИИ трубы с ламт1нартш1м гидродинпм11ч-„ - ским и теоретически (ч,р const ) стабипизированньгм течением (в теории теппопередачи) или попе прогиба плоской ппастинки под воздействием равномерно распределенной нагрузки. Рассматриваемое устройство благодаря введению дополнительных элементов обеспечивает моделирование плоского поля типа v const с- высокой точностью. Форм. ула изобретения Устройство для модел1фования плоского поля типа я V фд const, содержащее , генератор звуковой частоты, соединенный с одним выводом электрода,. на котором расположен диэлектрический слой, на котором размэщен электропроводный слой, подключенный к шине нулевого потенциала, отличающееся тем, что, с цепью повышения точности, оно снабжено .дополнительным электропроводным слоем и дополнительным диэлектрическим слоем, сопряженным с электропроводным слоем, на дополнительном диэлектрическом слое установлен дополнительный электропроводный слой, один вывод которого подключен к шине нулевого потенциала, другие выводы электропроводных слоев соединены между собой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Карилюс У. Моделирующие устройства для решения задач теории поля, издательство И. Л. М., 1962, с. 467. 2.Карилюс У. Моделирующие устройства для рещения задач теории поля, издательство И. Л. М., 1962, с. 179.