(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ МОЛНИЙ
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Устройство для моделирования молний | 1986 |
|
SU1327151A2 |
| Устройство для моделирования раз-РядА МОлНии | 1979 |
|
SU822239A1 |
| Устройство для моделирования молнии | 1980 |
|
SU968844A1 |
| Устройство для моделирования молнии | 1987 |
|
SU1508268A1 |
| Устройство для моделирования молний | 1986 |
|
SU1390632A1 |
| Устройство для моделирования разряда молнии | 1990 |
|
SU1742850A1 |
| Устройство для моделирования разряда молнии | 1988 |
|
SU1532968A1 |
| Устройство для автоматической балансировки вращающихся деталей | 1974 |
|
SU548777A1 |
| Устройство для каротажа необсаженных скважин | 1979 |
|
SU879533A1 |
| Устройство для моделирования систем управления | 1980 |
|
SU935965A1 |
1
Изобретение относится к учебным моделям по физике, и может быть использовано для демонстрации, характеризующих явления, связанные с образованием и распространием молнии.
Известно устройство, содержащее последовательно соединенные источник питания, зарядный коммутирующий элемент, сопротивление нагрузки и одновибратор, выход которого через интегрирующую цепочку подключен ко второму входу разрядного коммутирующего элемента 1.
Недостатком известного устройства является то, что процессы разряда и заряда определяются частотой срабатывания задающего генератора без учета потенциала в нижней части имитатора канала молнии, который определяет возможность возникновения пробоя, что значительно отражается на точности моделирования.
Цель изобретения - повыщение точности моделирования.
Указанная цель достигается тем, что устройство для моделирования молнии имеет пороговый элемент, при этом второй выход блока имитации канала молнии через Юследовательно соединенные пороговый
элемент и одновибратор подключен ко второму входу зарядного коммутирующего элемента.
Кроме того, пороговый элемент выполнен в виде триггера Шмитта.
На фиг. 1 представлена блок-схема уст ройства; на фиг. 2 - эпюры напряжений, поясняющие работы устройства.
Устройство содержит последовательно соединенные источник 1 питания, зарядный коммутирующий элемент 2, блок 3 имитаtQ ции канала молнии, разрядный коммутирующий элемент 4 и сопротивление 5 нагрузки.
Второй выход блока 3 имитации канала молнии через пороговый элемент 6, одновибратор 7 и интегрирующую цепочку 8 подключен ко второму входу разрядного коммутирующего элемента 4, а второй выход одновибратора 7 подключен ко второму входу зарядного коммутирующего элемента 2.
В качестве порогового элемента 6 используется триггер Шмитта.
20
Устройство работает следующим образом.
В исходном состоянии после включения напряжения источника 1 питания зарядный
коммутирующий элемент 2 замкнут, а разрядный коммутирующий элемент 4 разомкнут. Происходит заряд емкостей в блоке 3 имитации канала молнии, и напряжение на выходе этого блока постепенно повышается (фиг. 2а). Как только величина этого напряжения достигнет заданного порогового уровня, происходит срабатывание триггера Шмитта 6 (фиг. 2). Сработав, триггер Шмитта 6 запускает одновибратор 7, который вырабатывает прямоугольный импульс (фиг. 2в). Импульс с выхода одновибратора 7 непосредственно воздействует на второй вход зарядного коммутирующего элемента 2 и закрывает его. Заряд блока 3 имитации канала молнии прекращается. В то же время импульс с выхода одновибратора 7, пройдя через интегрирующую цепочку 8, воздействует на второй вход разрядного коммутирующего элемента 4 и открывает его. Происходит разряд блока 3 имитации канала молнии, и на сопротивлении нагрузки можно наблюдать моделируемый импульс тока молнии.
Интегрирующая цепочка 8 позволяет осуществить плавное открывание разрядного элемента 4, а следовательно, регулировать длительность переднего фронта моделируемого импульса. По окончании импульса, вырабатываемого одновибратором 7, происходит открывание зарядного коммутирующего элемента 2 и закрывание разрядного коммутирующего элемента 4. Схема возвращается в первоначальное состояние и начинается следующий цикл ее работьь Период работы рассматриваемого устройства определяется временем заряда последней ячейки блока 3 имитации канала молнии до установленного порогового уровня, а также длительностью импульса, вырабатываемого одновибратором 7, которая выбирается из такого расчета, чтобы за время действия импульса одновибратора на разрядный коммутирующий элемент 4 произощел полный разряд всех ячеек блока 3 имитации канала .молнии. При длине моделируемой молнии в 3 км длительность импульса, вырабатываемого одновибратором 7, может составлять около 5 мс. Этого времени достаточно для полного разряда блока 3 имитации канала молнии.
Изобретение позволяет моделировать условия возникновения разряда, близкие к реальным, что способствует более четкому пониманию процессов, характеризующих разряд молнии на землю.
Формула изобретения
элемент сопротивление нагрузки и одновибратор, выход которого через интегрирующую цепочку подключен ко второму входу разрядного коммутирующего элемента, отличающееся тем, что, с целью по- выщения точности моделирования, оно имеет пороговый элемент, при этом второй выход блока имитации канала молнии через последовательно соединенные пороговый элемент и одновибратор подключен ко второму входу разрядного коммутирующего элемента.
Источники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе
jj ./
На бы(оде
a
На выходе §лока6
На вы)(оде лока 7
