Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике 4.2.2. Приборы с использованием намагничивающихся материаловМагнитная индукция, измеренная около длинного прямого проводника, по которому течет ток, дается выражением (3.20а). Она прямо пропорциональна току и обратно пропорциональна расстоянию до проводника по радиусу. Базальт, использованный Покельсом [31—33], и магнитные стерженьки, введенные Фаустом и Куини [11], намагничивались, когда помещались в магнитное поле. Степень остаточной намагниченности увеличивается с увеличением напряженности приложенного магнитного поля и пропорциональна максимальной величине изменяющейся во времени индукции, поскольку индукция не меняет знака и насыщение не достигается. Эксперименты [11] показали, что по существу одинаковая остаточная намагниченность возникает в стерженьках, находившихся в импульсном токе микросекундной продолжительности и постоянном токе, величина которого равна максимуму тока в импульсе. Аналогичные результаты были получены Покельсом [32]. Магнитные стерженьки можно получить, соединяя полоски из кобальтовой стали или других намагничивающихся материалов, а также спекая порошки магнитных материалов. Обычно два стерженька помещаются на разных расстояниях от исследуемого тока, что дает возможность проводить измерения в широком интервале максимальных токов и обеспечивает постоянный контроль полученных данных. Остаточную намагниченность в магнитных стерженьках можно измерять различными заводскими или самодельными магнетометрами. Фауст и Куини Важно иметь в виду, что при помощи стерженька измеряется максимальный ток. Поскольку вспышка молнии обычно состойт из ряда импульсов, остаточная намагниченность стерженька после выдержки во вспышке молнии характеризует импульс с наибольшим максимальным током. Таким образом, статистика максимальных токов, полученная с помощью магнитных стерженьков, применима не ко всем импульсам, а лишь к импульсам с наибольшими токами. Как мы увидим в разд. 4.3, обычно первый импульс во вспышке имеет наибольший максимальный ток. Соответствующие доказательства приведены также Нориндером и Кнудсеном [26], как это уже обсуждалось в разд. 3.9. Вагнер и Мак-Кан [38] описали три прибора для измерений свойств молнии с использованием магнитых стерженьков: фулъхронограф, магнитный регистратор фронта волны и магнитный интегратор волны. Фульхронограф (от латинского слова fulmen - молния и греческих chronos - время и graphein - писать) состоит из алюминиевого диска с прорезями, в которые помещены магнитные стерженьки. При вращении диска каждый стерженек попадает между катушками, через которые проходит измеряемый ток молнии. За счет вращения диска и получается разрешение во времени. Максимальная разрешающая способность составляет Магнитный регистратор фронта волны — это прибор, используемый для измерения эффективной скорости нарастания тока молнии. Регистратор состоит из трех контуров, каждый из которых содержит сопротивление и индуктивность, соединенные последовательно. Магнитные стерженьки располагаются вблизи каждой из трех катушек индуктивности. Три контура соединены в параллель через индуктивность, осуществляющую связь с током молнии, который необходимо измерить. Максимальный ток в каждой из параллельных соответствующие величине тока в 10 и 90% максимальной величины. Магнитный интегратор волны представляет собой прибор для регистрации интегрального тока молнии, т. е. перенесенного заряда. Он состоит из безиндуктивного сопротивления, через которое течет ток молнии, и катушки индуктивности, которая замкнута на это сопротивление. Для измерения максимального тока в катушке вблизи нее помещаются один или два магнитных стерженька. Мгновенное значение тока в катушке пропорционально интегралу по времени от напряжения на сопротивлении (так же, как и на катушке). Это напряжение прямо пропорционально току молнии. Такий образом, конечный максимальный ток в катушке индуктивности пропорционален общему заряду, прошедшему через сопротивление. Время, в течение которого может быть получен точный отсчет, составляет Прибор для измерения продолжительности тока молнии, использующийсвойства магнитных стерженьков, был описан Хилтен-Кевелиусом и Стрембергом [17]. Четыре магнитных стерженька укреплялись на стержне из диэлектрика на одинаковом расстоянии от проводника, по которому протекал ток молнии. Один из магнитных стерженьков имел обычное назначение — регистрировать максимальный ток. Каждый из трех других был окружен металлической спиралью (катушкой индуктивности), которая служила делителем магнитного потока. Постоянные времени контуров
|
1 |
Оглавление
|