Техника - молодёжи 1940-08-09, страница 38

wwwvv j

4~~vVVWW\/—h"

Г

»

л/wvwv

гЛЛЛг

Справа;

Модель куба, построеийая из элементов электрической решетки (налево). Такая электрическая модель тела может быть расположена на плоскости (направо).

Внизу:

Термический процесс, происходящий в нагреваемой гайке, можно имитировать электрическим процессом в ее модели. Оба процесса выражаются одним уравнением, так как они протекают по одному и тому же закону.

ского, иными словами, показания вольтметра будут в каждый момент соответствовать показаниям! терш-метра. Необходимо лишь осуществить в электрической модели процесс, протекающий согласно заданному уравнению.

На основе известных законов, которым точно подчиняются явления в электрических цепях, мною найдены диференциальные уравнения, связывающие между собой величины напряжений в узловых точках любой электрической модели. Оказалось, что эти уравнения охватывают некоторые основные уравнения математической физики, которые являются частными случаями найденных мною уравнений. Это значит, что возможность имитации в электрической цепи множества различных физических процессов найдена, а тем» самым» стало возможным численно решать большое число ди-ференциальных уравнений.

Электротехника располагает весьма совершенными методами измерения; аппаратура—элементы сопроти

вления, индуктивности и емкости портативны и могут быть изготовлены с большой точностью. Отсюда вытекает сравнительная легкость решения задач из любой отрасли науки, если только удается моделировать эти задачи в виде процесса в электрической цепи.

Действие, с помощью которого решаются диференциальные уравнения, называется интегрированием!, поэтому конструкция аппарата, приспособленная для решения задач разработанным мною методом», получила название «электроинтегратора».

Электроинтегратор состоит из панели, имеющей вид классной доски со множеством узловых точек — штепсельных гнезд. При помощи штепселей к этим точкам можно подводить произвольные напряжения, имитирующие действие среды на исследуемое тело. Набор напряжений весьма удобно и точно производится при помощи особого приспособления — «декадного делителя напряжения». В источник тока включаются концы последовательно со

единенных двухсот различных сопротивлений; точки соединения выводятся к штепсельным» гнездам» на панели.

Для изучения напряжения, изменяющегося в за!Висимости от «времени по произвольно заданному графику, ъ интеграторе имеемся «коммутатор с большим числом контактов. Каждый из них может быть присоединен ас соответствующему напряжению на декадном делителе. Таким образом, при равномерном скольжении ползунка но контактам коммутатора получается 'заданная форма (кривой напряжения. Это дает возможность моделировать воздействие окружающей среды на данное тело

Для измерения искомых напряжений в интересующих нас точках модели в разные моменты весь процесс периодически повторяется в неизменном виде в течение «сколь угодно большого промежутка времени. Явление как бы «останавливается 'Во времени», подобно тому как «это наблюдается при исследовании (периодических процессов с помощью стробоскопа. Разработан также способ автоматической записи и наблюдения кривых напряжения по данному ряду точек модели при помощи осциллографа (прибор, позволяющий .наблюдать и фотографически регистрировать быстроперемен-ные электрические тахи).

Решение задачи, например определение температуры в разных точках болванки, нагреваемой в печи, протекает следующим образом. На панели очерчивают мелом контур болванки, того ее сечения, на котором расположены «интересующие нас точки; к граничным точкам контура с помощью штепселей подводят напряжения, имитирующие температуру печи. Но электрический процесс в интеграторе протекает по тому же «закону, что и термический в печи; поэтому в узловых точках внутри контура, очерченного на панели, образуются напряжения, соот-

36