Cтраница 1
![]() |
Траектории касательных напряжений в сечении с входящим углом. [1] |
Построение силовых линий облегчается, если применить так называемую гидродинамическую аналогию. Она основана на том, что дифференциальные уравнения силовых линий аналогичны уравнениям линий тока жидкости, вращающейся в сосуде, имеющем форму профиля скручиваемого стержня. Из этой аналогии можно заключить, в частности, чта во входящих углах контура сечения, создающих неблагоприятные условия обтекания ( рис. 108), силовые линии тесно сближаются, а напряжения резко возрастают ( теоретически - до бесконечности), как и скорости движения жидкости в этих точках. Наоборот, во внешних углах образуется застой жидкости, и напряжения в них, как было видно, обращаются в нуль. [2]
Построение силовых линий в разных случаях имеет свои особенности. В случае точечных зарядов этого не происходит из-за трехмерности поля. [3]
![]() |
Поле гирлянды изоляторов ( вблизи провода, найденное методом соломинки. [4] |
При построении силовых линий поля с помощью соломинки необходимо следить за тем, чтобы соломинка и ее ось вращения перемещались все время в одной плоскости. [5]
![]() |
Реакция якоря.| Дополнительные индукторы для компенсации реакции якоря. [6] |
Реакция якоря иллюстрируется построением силовых линий поля на рис. 10.6, где отдельно изображены поля индуктора, якоря и суммарное поле. Оно будет тем больше, чем больше ток, потребляемый от генератора. [7]
Таким образом, мы имеем метод построения силовых линий, при котором заряд любого силового центра показан числом выходящих из него линий, а индукция через любую поверхность, вырезаемую указанным способом, измеряется числом силовых линий, проходящих через нее. Пунктирные прямые в левой части рис. 5 изображают силовые линии, соответствующие каждому точечному заряду при зарядах 10 и - 10 соответственно. [8]
В качестве тела, на которое производится действие ( Aufpunkt), при построении силовых линий поля тяготения следует мыслить себе материальную точку единичной массы, при построении магнитных силовых линий - точечный северный полюс единичной силы, для электрических силовых линий - концентрированное в одной точке единичное количество электричества. [9]
В случае обратной задачи для сопряженного поля силовые линии прямой задачи соответствуют линиям равного потенциала обратной. Для построения силовых линий производится замена изучаемой прямой модели другой, называемой обращенной моделью: изменив граничные условия и геометрию электродов, получают модель, у коророй линии равного потенциала будут соответствовать силовым линиям тока прямой модели. [10]
Каждая линия X, построенная таким образом, называется линией сил, или силовой линией поля. Из самого процесса построения силовых линий ясно, что через каждую точку поля проходит одна, и только одна, силовая линия. [11]
Исследование электростатического поля заключается в нахождении величины и направления напряженности в любой его точке. Таким образом, задача сводится к построению силовых линий такого поля. Но силовые линии перпендикулярны эквипотенциальным поверхностям, поэтому достаточно найти положение этих поверхностей, а затем можно построить и силовые линии. Найти распределение потенциалов в данном поле легче, чем определить направление силовых линий, поэтому обычно определяют положение и форму эквипотенциальных поверхностей. [12]
Расположение силовых линий касательных напряжений подобно характеру распределения скоростей течения жидкости при вращательном движении ее в сосуде, имеющем форму поперечного сечения скручиваемого бруса. Такое подобие, называемое гидродинамической аналогией, облегчает построение силовых линий касательных напряжений. Из него, в частности, следует, что с приближением к входящим углам контура поперечного сечения стержня ( угол 6 на рис. 22.6) напряжения при кручении резко возрастают, так как возрастают скорости движения жидкости около таких углов. Для уменьшения этих напряжений входящие углы целесообразно заменять выкружками. Около внешних углов / ( утлы 1 - 5 на рис. 22.6) происходит застой жидкости, и, следовательно, касательные напряжения там равны нулю. [13]