Устройство для решения задач теории поля

СОЮЗ СООЕТСНИХСОЛВМПОЕОВКРЕСПУБЛИК 09 01) аю о ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И СТИРУ(56) 1. Тетельбаум И.М, и Тетельбаум Я.И. Модели прямой аналогии. М., "Наука", 1979, с.205-224.,2, Авторское свидетельство СССР 956 1971, кл. С 06 Я 7/48, 1977 (прототип) .(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ТЕОРИИ ПОЛЯ, содержащее блок регистрации, блок моделирования среды, выполненный в виде электролитической ванны, генератор синусоидального сигнала, выход которого под-. ключен к задающему электроду, погруженному в электропитическую ванну, в которой расположен измерительный электрод, который соединен с входом усилителя, о т л и ч а ю щ е 17662 А е с я тем, что, с целью повышенияточности, в него введены блок моделирования распространения акустического поля, выполненный в видегенератора пилообразного напряжения,блок формирования обратной функции,сумматор, блок формирования функциикосинуса, блок умножения и блок задания частоты акустического поля,выполненный в виде делителя напряжения, выход которого подключен к входу генератора пилообразного напряжения, выход, которого соединен с первым входом сумматора, выход которогочерез блок формирования функции косинуса .соединен с первым входом блокаумножения, выход которого подключенк входу блока регистрации, выходусилителя соединен с вторым, входомблока умножения и через блок формирования обратной функции подключенк второму входу сумматора.Э 11176 моделирования распространения акустического поля, выполненный в виде генератора 8 пилообразного напряжения, блок задания частоты акустического полну выполненный в виде делите ля 9 напряжения, сумматор 10, блок 1 формирования функции косинуса и блок 12 регистрации.Для доказательства .работоспособности изобретения рассмотрим только 1 О вещественную часть выражения (2)ОР=1 рс сов(ий-В.) . (31,4 Ьнове синусно-косинусного вращающего ся трансформатора, на второй вход блока умножения, где происходит умножение входного сигнала Ч , учитывающего пространственное распре деление алгебраического поля в ванне согласно .уравнениюЛапласа, на .сигнал, пропорциональный величиИз сравнения формул (1) и (3) следует 15 Р: - -Чсовсе я - 1 (о рсйЭ Э Флуг Введя в (4) обозначения произведения величин, независящих от времени20 Ф, и потенциала Ч поля, получаюто РяАЧсое(и 1- - ) .у ВКак видно из (5) потенциал Ч элект.рического поля точечного источникав бесконечном пространстве, модели/руемый при помощи известного уст-ройства с точностью до постоянногомножителя, отличается от звуковогодавления Р монополя наличием мноиителя соооЕ-.Й ),что свидетельствует о невозможности моделированияполя акустического монополя в элект"рической ванне известным устройством.35В предлагаемом устройстве потенциал Ч электрического ноля точечного.источника преобразуется блоком 7 в обратную величину - . Генератору8 развертки по оси времени осуществляет равномерное во времени изменениеего выходного напряжения, пропорцио"нального величине м . Сумматоробеспечивает алгебраическое вычита.ние двух входных величин напряже 45ний равных .сои й ВИ блок 11 осуЭществпяет операцию созЫ 1- ,блок6 - умножение величин напряжений,пропорциональных величинам Ч и. сов цй- - ),0Введение генератора 8 разверткипо оси времени, напряжение которогоизменяется во времени равномернос различным коэффициентом наклона,обеспечивает с одной стороны моделирование акустического поля различной частоты колебания монополя,а с другой - позволяет исключить 62 4 временную задержку сигнала, пропорционального величине 9 и проходящего на блок 6 умножения черезблок 7, суммирования и косинусного.преобразования. Кроме того, такойгенератор развертки по оси временипозволяет легко изменять масштабвремени 6, что в свою очередь обеспечивает удобство согласования работы блока регистрации со скоростьюравномерного передвижения измерительного электрода, т.е. устройство в целом позволяет моделироватьакустическое поле как в реальном,так и в масштабированном времени./ Устройство работает следующим образом,Выход генератора 1 подключается к входу задающего электрода 2, подключенного своей поверхностью (опускается в электролит) к электролиту ванны 3. К этому же электролиту, но в другой точке, подключается своей поверхностью (опускается в электролит) измерительный электрод 4; потенциал У которого через усилитель 5 одновременно передается на один из входов блока 6 умножения и на выход блока 7, выходкоторого подключается к одному извходов сумматора 10, На другой- .вход сумматора 10, подается напряжение от генератора 8, которое из"меняется пропорционально независимой переменной С, выполненного наоснове, например, переменного прецизионного резистора с приводомот синхронного двигателя. Сигнал измерительного электрода 4,измененный блоком 7 на обратный,равный ВЧ, подается в схему определения аргумента, где на сумматоре 10 происходит алгебраическое вычитание сигнала мй, вырабатываемого генератором 8, и сигнала, пропорционального обратной величине входного сигнала М . Сигнал, равный аргументу (см 1- в ) упоступает черезЬЦкосинусный преобразователь (блок 11), выполненный, например, на ос