Teledeltos

Marion Mozart Kann 13, 2016 T 4 0
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Teledeltos Papier ein elektrisch leitfähiges Papier. Es wird von einer Beschichtung aus Kohlenstoff auf eine Seite einer Papierblatt gebildet, so dass eine schwarze und eine weiße Seite.

Es hat mehrere Verwendungen innerhalb Maschinenbau, in der Regel für die Modellierung der Verteilung der elektrischen und anderen Skalarfelder.

Benutzen

Teledeltos ein Blatt aus einem einheitlichen Widerstands mit isotropen Widerstand in jeder Richtung. Da es billig und leicht in Form geschnitten ist, kann es verwendet werden, um Einmal Widerstände von irgendeiner Form notwendig machen werden. Der Papierträger bildet auch eine bequeme Isolator von der Bank. Diese werden normalerweise gemacht, um darzustellen oder zu modellieren etwas reales Beispiel eines zweidimensionalen Skalarfeld, wo es notwendig ist, um die Verteilung des Feldes zu untersuchen. Dieses Feld kann ein elektrisches Feld oder ein anderes Feld nach den gleichen linearen Verteilung Regeln.

Der spezifische Widerstand der Teledeltos ist etwa 6 Kilo-Ohm / Quadrat. Dies ist niedrig genug, dass es mit Sicherheitskleinspannung, aber hoch genug, dass die Ströme niedrig bleiben, Vermeidung von Problemen mit Kontaktwiderstand verwendet werden.

Verbindungen werden auf das Papier durch Streichen auf die Bereiche der mit Silber beladenen leitenden Farbe und Anbringen Drähte an diese, in der Regel mit Federklammern. Jeweils lackierten Fläche, einen niedrigen Widerstand und so kann angenommen werden, bei einer konstanten Spannung sein. Mit angelegten Spannungen, wird der Stromfluss durch das Blatt der Feldverteilung zu emulieren. Spannungen können innerhalb des Bogens, indem ein Voltmeter-Sonde gemessen oder Strom fließt, gemessen werden. Wenn das Blatt spezifische Widerstand konstant ist, ist der einfachste Weg, um einen Stromfluss zu messen, um einen kleinen Zweisondenspannungsmesser zu verwenden, um die Spannungsdifferenz zwischen den Sonden zu messen. Deren Abstand bekannt ist, und der spezifische Widerstand kann der Widerstand zwischen ihnen und der Stromfluß leicht bestimmt werden.

Eine Übernahme in einigen Fällen ist, dass das Umfeld ist "unendlich", würde dies erfordern auch eine unendliche Blatt Teledeltos. Vorausgesetzt, dass das Blatt nur "groß" im Vergleich zu der Versuchsfläche, ist ein Blatt von endlicher Größe ausreichend für die meisten der experimentellen Praxis.

Feld Plotten

Die grundlegende Technik für die Darstellung eines Feldes besteht darin, zunächst zu konstruieren ein Modell der unabhängigen Variablen, dann Voltmeter Sonden zu verwenden, um die abhängigen Variablen zu messen. Typischerweise bedeutet das Anwenden bekannter Spannungen an bestimmten Stellen, dann Messen Spannungen und Ströme innerhalb des Modells. Die beiden Ansätze sind entweder Anlegeelektroden und einer Spannung die an bekannten Stellen innerhalb eines großen Blatt Teledeltos oder auch eine Form aus Teledeltos geschnitten und dann Spannungen an seinen Kanten anzuwenden. Es gibt eine gemeinsame praktische Verband, dass die elektrische Feldmodelle sind in der Regel unbegrenzt und thermische Modelle sind in der Regel begrenzt.

Modellierung Feldern analog

Obwohl die Modellierung der elektrischen Felder sich in einigen Bereichen direkt nützlich wie thermionische Ventilkonstruktion ist die Haupt praktische Verwendung der breiteren Technik zum Modellieren Felder anderer Mengen. Diese Technik kann auf jedes Feld, das die gleichen linearen Regeln Ohm'schen Gesetz für Massenwiderstand folgt angewendet werden. Dies schließt Wärmefluss, einige Optik und einige Aspekte der Newtonschen Mechanik. Es ist normalerweise nicht anwendbar auf Fluiddynamik aufgrund der Viskosität und Kompressibilität Effekte oder hochintensive Optik denen nichtlineare Effekte deutlich. Es kann für einige mechanische Probleme im Zusammenhang mit homogenen und isotropen Materialien wie Metalle, aber nicht auf Verbundmaterialien.

Vor dem Einsatz von Teledeltos hatte eine ähnliche Technik zum Modellieren von Gasströmen, wobei ein flaches Tablett Kupfersulfatlösung wurde als das Medium verwendet wird, wobei Kupferelektroden an jeder Seite verwendet. Barrieren innerhalb des Modells könnten aus Wachs geformt werden. Eine Flüssigkeit, das war weit weniger bequem. Stanley Hooker beschreibt seine Verwendung Vorkriegs, obwohl er auch fest, dass die Kompressibilität Effekte könnten auf diese Weise modelliert werden, durch Modellieren der Basis des Tanks, um zusätzliche Tiefe und damit die Leitfähigkeit vor Ort zu geben.

Eine der wichtigsten Anwendungen für die thermische Modellierung. Spannung ist die analoge Temperatur- und Stromfluss dass der Wärmestrom. Wenn die Grenzen eines Kühlkörpermodell sind beide mit leitfähiger Farbe bemalt, um zwei getrennte Elektroden bilden, können jeweils auf einer Spannung gehalten wird, um die Temperaturen der einige interne Wärmequelle und der externen Umgebungstemperatur darstellen. Potentiale innerhalb des Kühlkörpers repräsentieren Innentemperaturen und Stromflüsse stellen Wärmestrom. In vielen Fällen kann die innere Wärmequelle mit einer Konstantstromquelle modelliert werden, anstatt eine Spannung, was eine bessere Analogie der Verlustleistung als Wärme, anstatt anzunehmen, einen einfachen konstanten Temperatur. Wenn die externe Luftstrom eingeschränkt ist, kann der "Umgebungs 'Elektrode unterteilt und jeweils mit einer gemeinsamen Spannungsversorgung über einen Widerstand oder Strombegrenzung verbunden Schnitt, die die anteilige oder maximale Wärmefluss Kapazität von diesem Luftstrom.

Als Kühlkörper werden üblicherweise aus Aluminium-Strangpreßprofile hergestellt werden, ist die zweidimensionale Papier Regel nicht eine ernsthafte Beschränkung. In einigen Fällen, beispielsweise Kolben für Verbrennungsmotoren kann dreidimensionale Modellierung erforderlich. Dies wurde durchgeführt, in einer Weise analog zu Teledeltos Papier anhand von Volumen- Tanks eines leitenden Elektrolyten.

Diese thermische Modellierung Technik ist nützlich in vielen Bereichen des Maschinenbaus, wie beispielsweise Kühlkörper oder Heizkörper-Design und Druckguss.

Die Entwicklung der Computermodellierung und Finite-Elemente-Analyse hat die Verwendung von Teledeltos reduziert, so dass die Technik ist jetzt dunkel und die Materialien nur schwer zu erhalten. Seine Verwendung ist immer noch in der Lehre sehr wertvoll, da die Technik ergibt eine sehr naheliegende Methode zum Messen Feldern und bietet eine unmittelbare Rückmeldung, wie die Form eines Versuchsaufbaus verändert wird, die Förderung eines grundlegenden Verständnisses.

Sensoren

Teledeltos kann auch verwendet werden, um Sensoren zu machen, entweder direkt als ein eingebettetes Widerstandselement oder indirekt als Teil ihrer Designprozesses.

Resistive Sensoren

Ein Stück Teledeltos mit leitfähigen Elektroden an jedem Ende macht ein einfacher Widerstand. Sein Widerstand ist etwas empfindlich angelegten mechanischen Beanspruchung durch Biegung oder Kompression, aber die Papiersubstrat ist nicht robust genug, um einen zuverlässigen Sensor zur langfristigen Gebrauch machen.

Ein häufiger Widerstandssensor in Form eines Potentiometers. Eine lange, dünne Widerstand bei einer angelegten Spannung kann eine leitfähige Sonde haben geschoben entlang seiner Oberfläche. Die Spannung an der Sonde hängt von seiner Position zwischen den beiden Endkontakten. Ein solcher Sensor kann auf der Tastatur für ein einfaches elektronisches Musikinstrument, wie eine Tannerin oder Stylophone bilden.

Eine ähnliche Linearsensor verwendet zwei Streifen Teledeltos, platziert Angesicht zu Angesicht. Druck auf der Rückseite eines presst die zwei leitenden Flächen zusammen, um einen geringeren Widerstand Kontakt bilden. Dies kann in ähnlicher Weise wie das potentiometrische leitfähige Sonde, aber ohne dass die spezielle Sonde verwendet werden. Dies kann als ein Klassenzimmer Demonstration für ein anderes elektronisches Musikinstrument verwendet werden, mit einem Band-Controller-Tastatur, wie zB die Monotron. Wenn gekreuzten Elektroden auf jedem Stück Teledeltos verwendet wird, kann eine zweidimensionale Widerstands Touchpad nachgewiesen werden.

Kapazitive Sensoren

Obwohl Teledeltos wird nicht verwendet, um kapazitive Sensoren herstellen, dessen Feldmodellierung Fähigkeiten erlauben es auch verwendet werden, um die Kapazität des beliebig geformten Elektroden während Sensordesign bestimmen.

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