Исследовательская работа Зависимость характеристик ионисторов от различных факторов (стр. 5 )

Рис. 11. Саморазряд ионисторов с разной толщиной слоя наполнителя у каждой пластины при использовании пластин размером 10х10 см

Приложение 9

       Рис.12. Предлагаемая конструкция ионистора

На данном рисунке по сути изображена батарея из ионисторов, соединенных последовательно. Между смежными распределителями заряда лежит прокладка из диэлектрика. Толщину слоя и площадь распределителей заряда можно варьировать в зависимости от требований к данной батарее.

Приложение 10

Рис. 13. Саморазряд батареи из трех последовательно соединенных ионисторов

Рис. 14. Саморазряд батареи из трех параллельно соединенных ионисторов

Вид соединения	U1, В	U2, В	t, с	I, А	Cбатареи­­, Ф	С­одного ионистора, Ф
Последовательное: с 5-й минуты с 10-й минуты с 15-й минуты с 20-й минуты с 25-й минуты среднее значение	2,74 2,77 2,7 2,5 2,32	2,47 2,53 2,46 2,27 2,1	300 300 300 300 300	0,35∙10-3 0,4∙10-3 0,37∙10-3 0,33∙10-3 0,315∙10-3	0,389 0,5 0,463 0,43 0,43 0,4424	1,167 1,5 1,389 1,29 1,29 1,3272
Параллельное с 10-й минуты с 20-й минуты с 30-й минуты с 40-й минуты с 50-й минуты среднее значение	0,906 0,9 0,891 0,86 0,806	0,905 0,896 0,881 0,836 0,786	300 300 300 300 300	1,6∙10-4 1,53∙10-4 1,26∙10-4 1,01∙10-4 0,93∙10-4	4,8 4,59 3,78 1,27 1,395 3,167	1,6 1,53 1,26 0,42 0,47 1,056

Таблица 7. Результат расчёта емкости батарей ионисторов и емкости каждого ионистора, составляющего их

ЗАМЕЧАНИЕ: для каждого расчёта емкости производилась собственная сборка ионистора. При этом в каждом случае велся мониторинг саморазряда до указанного в таблице времени, а затем осуществлялось подключение нагрузки и измерение емкости.

Приложение 11

Методика построения графиков теоретического саморазряда ионисторов посредством расчёта среднего основания.

Нами было установлено, что графики саморазряда ионисторов сходны с графиками показательной функции у = ах (0<a<1, x ≥ 0) при сдвиге этих графиков вдоль оси Оу. Для построения графика выполняется следующий алгоритм.

Берется точка (0; у) (на рис. 5 это точка (0; 0,41)) и определяется ее сдвиг у1-у от точки (0; 1) по оси ординат. Затем строится вспомогательный график сдвигом вдоль оси Оу вверх на найденное значение у1-у. Подробно это показано на рисунке 15.

  Рис. 15. Построение вспомогательного графика

После построения вспомогательного графика для  каждой известной его точки (а это все известные точки основного графика, сдвинутые вдоль оси Оу вверх) вычисляется основание из показательной функции:

y = (8)  (0<a<1), где y – значение ординаты точки (в Вольтах на оси Оу), х – значение абсциссы точки (в минутах на оси Ох). Необходимо учитывать, что единичный отрезок оси Ох равен 10 минутам регистрационного времени.

y = (0<a<1), где x = , где m Z, n   N. Значит, функция принимает вид:

y = a­m/n (9). Значит, а = (10).

После вычисления основания для каждой известной точки находится среднее основание посредством вычисления среднего арифметического всех найденных оснований. Поскольку вспомогательный график по сути является основным со сдвигом вдоль оси Оу вверх, найденное среднее основание будет справедливо и для основного графика.

По найденному среднему основанию функции строится итоговый график, отражающий теоретический саморазряд ионистора. При построении этого графика учитывается сдвиг вдоль оси Оу.

На рисунке 16 построен график, отражающий теоретический саморазряд ионистора, исследованного в п. 3.2.

       Рис. 16. Реальный и теоретический графики саморазряда ионистора из п.3.2.

Основания функций, полученные при анализе зарегестрированных точек	Расчёт координат теоретического графика по найденному среднему основанию
точка (х, мин∙10; у, В)	основание функции	(х, мин∙10; у=ах - 0,59 , В)
(0,1; 0,36)	0,59874	(0,1; 0,3648)
(0,2; 0,327)	0,64841	(0,2; 0,3217)
(0,3; 0,267)	0,59786	(0,3; 0,2805)
(0,4; 0,235)	0,61821	(0,4; 0,2412)
(0,5; 0,192)	0,611524	(0,5; 0,2036)
(0,6; 0,171)	0,63432	(0,6; 0,1678)
(0,7; 0,149)	0,6492	(0,7; 0,1335)
(0,8; 0,117)	0,6483	(0,8; 0,1008)
(0,9; 0,1)	0,66213	(0,9; 0,06965)
СРЕДНЕЕ	а = 0,629855

       Таблица 8. Данные, использованные для вывода среднего основания графика саморазряда ионистора, исследованного в п.3.2.

В результате расчётов выведена функция, описывающая теоретический саморазряд ионистора из п.3.2:  у = 0,629855х

       В том случае, если начальное напряжение превышает значение в 1 В, то находится сдвиг вверх и затем среднее основание функции по точно такому же алгоритму.