Устройство для моделирования молний

(22) Заявлено 22.04,80 (21) 2913908/28-12 51) М.К . б 09 В 23/18 с присоединением заявки Мв -сударственный комитетОпубликовано 07.01.82. Бюллетень Мо 1Дата опубликования описания 07,01,82 по делам изобретений н открытий. И. Потапкин и А. А. Пег Научно-исследовательскии институт выпри Томском ордена Октябрьской РеволюцКрасного Знамени политехническом институте им. С 1) Заявител ов(54) УСТРОЙСТВО ДЛ и одновиброду зарядно ко втоего элеюче рую тор под о комму элементрому вхмента.Кроме того,нен в виде тригНа фиг, 1 пройства; на фипоясняющие раУстройствосоединенные исткоммутирующийции канала молющий элемент мент выпо оговыи эл Ш митта, авлена бл - эпюры устройств ржит пос к 1 питан мент 2, б разрядны опротивле пор ера едст устений,ок-сх напр г. 2 боты соде очниэле нии, 4 и с ледовательно ия, зарядный лок 3 имитай коммутируние 5 нагруз анала одно под- комвыход у вхота 2.6 исобраии после включения 1 питания зарядный 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 - повышение точности моделирования.Указанная цель достигается тем, что устройство для моделирования молнии имеет пороговый элемент, при этом второй выход блока имитации канала молнии через ттоследовательно соединенные пороговый ЕЛИРОВАНИЯ МОЛНИЙ Второй выход блока 3 имитации кмолнии через пороговый элемент 6,вибратор 7 и интегрирующую цепочкуключен ко второму входу разрядногомутирующего элемента 4, а второйодновибратора 7 подключен ко второмду зарядного коммутирующего элеменВ качестве порогового элементапользуется триггер Шмитта.Устройство работает следующимзом.В исходном состояннапряжения источника896674 5о Формула изобретения 15 го 25 зо 35 3коммутирующий 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. 2 а), 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. 2 в). Импульс с выхода одновибратора 7 непосредственно воздействует на второй вход зарядного коммутирующего элемента 2 и закрывает его. Заряд блока 3 имитации канала молнии прекрашается. 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.Интегрируюшая 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 коммутируюшего элемента 2 и закрывание разрядного коммутируюшего элемента 4. Схема возвращается в первоначальное состояние и начинается следующий цикл ее работы. 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 раз 4рядный коммутируюший элемент 4 произошел 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. 1. Устройство для моделирования молний, содержащее последовательно соединенные источник питания, зарядный коммутируюший элемент, блока имитации канала молнии, разрядный коммутируюший элемент сопротивление нагрузки и одно- вибратор, выход которого через интегрирующую цепочку подключен ко второму входу разрядного коммутирующего элемента, отличающееся тем, что, с целью повышения 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 коммутируюшего элемента.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пороговый элемент выполнен в виде триггера Шмитта. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авто рское свидетельство ССС Рпо заявке Мо 2784901/28-12,кл, б 09 В 23/8, 1979.896674 дьцод итель В, ТБой кас5 ИПИпо дел113035, МосФилиал ПППго коми ий и оз аушская жгород, у 4/5ная,дактор А. Маковск аз 11712/40ВНИ СоставТехред АТираж М 1Государственноам изобретенва, Ж - 35, РПатент, г. У юркинКорректор Л. БокПодписноетета СССРкрытийнаб., д.л. Проект 4