" Н а у к а м о л о д ы х " , 2 6 н о я б р я 2 0 1 9 г . , А р з а м а с
П о с в я щ а е т с я 8 5 - л е т и ю в ы с ш е г о п е д а г о г и ч е с к о г о о б р а з о в а н и я в А р з а м а с е и
8 0 - л е т и ю п р о ф е с с о р а В я ч е с л а в а П а в л о в и ч а П у ч к о в а
312
Емкость конденсатора находится по формуле:
dS
С
0
, (7)
где:
e
– диэлектрическая проницаемость среды;
e
0
– диэлектрическая
постоянная; S – площадь перекрытия обкладок;
Подставив формулы (6) и (7) в формулу (5), получим:
2
1
0
2
50 50 2
d/ a,
a,
S
UM
p
m
э
.
(8)
Поскольку подвижные обкладки конденсаторов постоянно перемещаются
в заданных пределах, следовательно, нужно построить график изменения
момента от перемещения обкладок. Сила, создаваемая электростатическим
преобразователем, изменяется в функции от зазора, т.к. предполагается, что
емкости электростатического преобразователя силы имеют малую емкость, а
это значит, что невозможно отсчитать время для их отключения от источника
питания после заряда или разряда для создания постоянной силы и,
следовательно, необходимо исследовать изменение момента от величины
зазора при питании постоянным током. Для этого рассмотрим изменение зазора
в формуле (8):
2
1
0
2
)
(
50 50 2
x d
a,
a,
S
U
M
p
m
э
, (9)
где
x
– перемещение подвижной обкладки.
Перемещение подвижной обкладки находится по формуле:
p
m
a,
a,
)Q(
x
50 50
sin
1
, (10)
где
Q
– угловое перемещение края маятника.
Подставим формулу (10) в формулу (9) и получим уравнение
электростатического момента, зависящего от перемещения, и построим его
график.
2
1
1
0
2
50 50
50 50 2
p
m
p
m
э
a,
a,
)Q sin(
d
a,
a,
S
U
M
.
а) б)
Рис. 3. а - зависимость электростатического момента от перемещения обкладок; б -
зависимость электростатического момента от времени движения c разделением на простые
фигуры для интегрирования
