III Физический принцип разворачивания паруса.

Предлагается разворачивать сложенную (свернутую в цилиндр) электропроводящую пленку силами электрического поля. Электрический заряд в проводнике пытается принять наиболее выгодную энергетическую конфигурацию – система будет стремиться к минимуму потенциальной энергии, т.е. к положению устойчивого равновесия.

IV Пример расчёта разворачивающегося паруса.

Расчёт ёмкостей пластины (развёрнутой плёнки) и цилиндрической трубки (свёрнутой плёнки) выполнялись по [2].

Эскиз пластины:

Ёмкость пластины при

(1)

Ёмкость цилиндра при

, где

Ёмкость цилиндра при

Пусть в опыте размеры пластины 2b=0, 1 м и 2a=1 м, т.е.

Пусть цилиндр сделан из свернутой пластины и содержит 5 слоев

(3)

r= (4)

l=2b = 0, 1 м (5)

3

По (1)

С_пл 17, 48 (6)

По (2):

М=

(7)

Имея ввиду дальнейшее моделирование принимаем напряжение пробоя по сухому воздуху

Пусть заряд на цилиндр подаётся от электрофорной машины, электроды которой разведены на 6 см. Т.е. разрядный промежуток равен

Тогда максимальный потенциал, достижимый на одном электроде

= (8)

Энергия, которую можно запасти в цилиндре:

Дж (9)

Заряд, накопленный на цилиндре сохраняется на пластине:

(10)

Тогда энергия пластины:

= Дж (11)

(12)

При том же заряде энергия пластины в 3 с лишним раза меньше энергии цилиндра. Цилиндр должен разворачиваться