静电场多功能演示仪的制作方法
专利名称：静电场多功能演示仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于教学仪器技术领域，是一种多功能静电场演示仪。
目前市场上现有的演示静电场的仪器为只有两块相隔一定距离的有机玻璃板，在其中充以混有头发屑的蓖麻油的液体然后密封起来，每块板的中间设置有一个电极，这种结构使用不方便，演示的项目少，组装难度大，操作也不方便，且有危险性，学生观看不清。
本实用新型的目的是要设计一种演示项目齐全，使用方便，结构一体化，操作简单又安全，学生能通过多种途径看得清的静电场多功能演示仪。
本实用新型所采取的技术方案是有带支撑脚的长方形底板，在底板下面安装有电池和直流升压变换器，直流电源宜采用6伏干电池或蓄电池，变换升高的直流电压宜采用10-20千伏为好，在底板上靠操作人一边，依次设置有三档(直通、停止、点动通)功能开关和点动按钮开关，来控制电池电源线路，从而控制高压静电的产生。靠另一面，设置有一定高度的长方形塑料底盘，在盘内并排放置有数个(例如四个)用透明塑料(如有机玻璃)制做的方形容器，每个容器正侧面都设置有提把，可端出或放下，容器内安装有一个或两个金属球或一对金属电极板，在容器外壁提把对面，还固定有一个或两个开口线鼻与容器内的金属球或金属电极板相对应相连接。在每个容器下边，中心对应安装有小电灯泡，在底板上面右边，对应容器设置有灯泡开关，电源来自于电池。在底板上面靠盛容器塑料盘外中部，设置有两个高压静电接线螺帽和高压静电电源输出相连，可装接螺丝，还有固定有蜡纸条的两个螺丝和一个“T”型螺丝架，验电笔，以及混和有头发屑的蓖麻油液体瓶子，还有屏蔽金属网笼，带夹子的反光镜以及两个带弹簧的可安装在高压静电螺帽上的螺丝，在底板两侧面，分别安装有提把，演示完毕可端着走。
功能开关及点动按钮开关均通过控制电池低压直流电控制高压静电产生，高压静电连于两个固定的螺帽上，根据所做演示的不同，螺帽上可装上不同的连接件，通过连接件，把高压静电连接到固定有蜡条的螺丝上，连到透明容器内倒入混和有头发屑的蓖麻油容器的金属球或金属电极板上，便显示出不同的试验作用力、电力线分布情况或其它效果。
利用该仪器可做如下演示1、电荷间相互作用力；2、等量异种电荷所形成的电力线的形状；3、等量同种电荷所形成的电力线的形状；4、不同点电荷的电力线形状；5、匀强电场的电力线形状；6、静电平衡时处在匀强电场中的导体内部场强情况(屏蔽)；7、电场是有能量的特殊物质，它可使电笔发亮，等势面上各处电笔亮度一样，点电荷所形成的电场，电势沿电力线逐渐降低，电笔显示亮度由亮到暗，到逐渐消失。
学生观看可借灯泡及反光镜直接观看，也可通过幻灯机投影放大观看，该仪器不受环境潮湿度和温度的影响，老师不直接接触高压电，操作安全。
由于本实用新型采用了以上技术方案，使它与目前市场上的静电场演示仪相比，具有结构一体化，功能完善，操作安全又方便，学生可通过不同途径观看清楚等优点。
以下结合附图及实例，进一步说明本实用新型的结构特征及演示方法。
附
图1表示本实用新型总体结构立体示意图。
附图2表示(1)不同电力线相互作用力情况示意图(2)、(3)相同电力线相互作用力情况示意图附图3表示等量异种电荷电力线的形状示意图。
附图4(1)、(2)表示等量同种电荷电力线的形状示意图。
附图5表示不同电荷电力线的形状示意图。
附图6表示匀强电场电力线的形状示意图。
附图7表示静电平衡时，处在匀强电场中的导体内部的场强情况(屏蔽)示意图。
附图8表示电场是一种物质，它可使电笔发亮，在等势面上，各处电笔亮度一样，点电荷场强随半径增大场强逐渐降低，电笔由亮到暗到亮度消失。
如
图1所示，本实用新型有底板1，在底板上靠操作人对边设置有塑料盘2，在塑料盘内放置有数个(例如四个)透明塑料容器3，在底板下安装有电池4及直流升压变换器5，在底板上面靠操作人一边，设置有三档功能开关6及点动开关7，在靠塑料盘外边中部设置有连接着高压静电的螺帽8，在对应每个容器中心下面各安装有一个小电灯泡9，在一排灯泡右边，设置有控制灯泡开关10，灯泡通过开关接到电源4上。在底板上面，依次摆放有“T”型装接螺丝架13，两个带弹簧的装接螺丝11，两个上面固定有蜡纸条(其它纸条，塑料带线亦可)的螺丝12，屏蔽网笼20，验电笔17，盛有蓖麻油混头发屑的液体瓶子16，带夹子的反光镜15，开口接线鼻14。
首先做电荷间的相互作用力试验演示如图2(1)为不同电荷间的作用力试验，把两个固定有蜡纸条的螺丝12装接在高压静电螺丝8上，功能开关放通位，则螺丝12上的蜡纸条便互相拥抱起来。
如图2(2)为相同正电荷间的作用力情况，将装接件13装接在正极高压静电螺帽8上，再将两个固定有蜡纸条的螺丝12装在“T”型装接件13上两端的螺帽上，打开功能开关于通位，蜡纸条便如图2(2)所示，均散立起来。
图2(3)为相同负电荷间的作用力情况，操作同图2(2)，只是改接在负极高压静电螺帽上罢了。
再做等量异种电荷间的电力线形状演示，如图3所示，将两个开口线鼻14装接在有两个导电球的塑料容器3内，倒入混有头发屑的蓖麻油溶液，搅拌均匀，将两个带弹簧的螺丝11分别装接在高压静电螺帽8上，将容器上的开口线鼻分别插入正负极的螺丝上，置功能开关与通位，打开电灯泡开关9，夹上反光镜15，便能清楚看出如图3的电力线交合情况。
做等量同种电荷电力线形状演示，如图4(1)、(2)把装接件13分别装于正负极高压静电螺帽8上，再将螺丝11分别装在装接件13上两端，将有两个导电金属球18、两个开口线鼻14的塑料容器分别插接在螺丝11上，置功能开关于通位，开亮电灯泡，夹上反光镜，便可出现如图4(1)、(2)的电力线相互排斥的情况。
不同点电荷的电力线如图5(1)、(2)所示，将螺丝11分别装于高压静电正负电极8上，将中间有一个金属球的容器分别插接在两个螺丝上，便出现如图5(1)、(2)的从金属球向外散射的电力线形状。
匀强电场的电力线如图6所示，做法是将两个螺丝11分别装接于正负两个高压静电螺帽上，将有两个金属球的容器插接其上，置功能开关于通位，开亮电灯泡，夹上反光镜，容器内便可看出如图6所示的两极板间成直线平行的电力线形状。做屏蔽演示如图7所示，在上面试验演示的基础上，在匀强电场中放入屏蔽金属网笼20，则在网笼内无电力线，而网笼外电力线如故。
如图8所示，用只有一个金属球的容器分别接正负高压静电，则在容器内均能看到从中心金属球向外幅射的电力线，将电笔放入溶液内，电笔会发亮，证明电场是有能量的看不见摸不着的特殊物质，并且等势面上(即半径相同)各处电笔亮度相同，从中心金属球向外，电笔亮度是由强到弱，以致最后亮度消失。证明点电荷的电场沿电力线场强逐渐减弱。
演示完毕，将功能开关置停位，关掉电灯泡开关，摆放好容器及配件，两只手端着底板上的两个提手便可端走。
权利要求1.一种静电场多功能演示仪，其特征为有带支撑脚的长方形底板，底板下安装有电池和直流升压变压器，在底板上靠操作人对面，设置有一定高度的长方形塑料底盘，在盘内并排放置有数个用透明塑料制做的带提把的方形容器，在容器内设置有一个或两个金属球或一对金属电极板，并与容器外壁上的开口线鼻相连，对应每个容器下边的中心处，还设置有小电灯泡，在塑料底盘外边中部固定有两个螺帽和高压静电相连，在靠操作人一边左边，设置有直通、停止、点动通的三档功能开关，功能开关及点动开关控制电池电路，进而控制高压静电的产生，在底板上还依次摆放有“T”型装接件，两个带弹簧的螺丝，两个固定有蜡纸条的螺丝，控制小灯泡的开关，屏蔽金属网笼、验电笔，盛有混和头发屑的蓖麻油溶液瓶子及带夹子的反光镜。
专利摘要一种多功能静电场演示仪，其结构特征是有带支撑脚的底板，底板下固定有电池及直流升压变换器，底板上设置有塑料盘及透明塑料容器，还有其它装接件及试验演示件，控制开关等。它与现有的静电场演示仪相比，具有结构一体化，操作安全，使用方便，不受环境湿度及温度的影响，功能齐全等多种优点。
文档编号G09B23/00GK2569270SQ0225161
公开日2003年8月27日 申请日期2002年8月12日 优先权日2002年8月12日
发明者朱荣贵 申请人:朱荣贵
技术领域：
本实用新型属于教学仪器技术领域，是一种多功能静电场演示仪。
目前市场上现有的演示静电场的仪器为只有两块相隔一定距离的有机玻璃板，在其中充以混有头发屑的蓖麻油的液体然后密封起来，每块板的中间设置有一个电极，这种结构使用不方便，演示的项目少，组装难度大，操作也不方便，且有危险性，学生观看不清。
本实用新型的目的是要设计一种演示项目齐全，使用方便，结构一体化，操作简单又安全，学生能通过多种途径看得清的静电场多功能演示仪。
本实用新型所采取的技术方案是有带支撑脚的长方形底板，在底板下面安装有电池和直流升压变换器，直流电源宜采用6伏干电池或蓄电池，变换升高的直流电压宜采用10-20千伏为好，在底板上靠操作人一边，依次设置有三档(直通、停止、点动通)功能开关和点动按钮开关，来控制电池电源线路，从而控制高压静电的产生。靠另一面，设置有一定高度的长方形塑料底盘，在盘内并排放置有数个(例如四个)用透明塑料(如有机玻璃)制做的方形容器，每个容器正侧面都设置有提把，可端出或放下，容器内安装有一个或两个金属球或一对金属电极板，在容器外壁提把对面，还固定有一个或两个开口线鼻与容器内的金属球或金属电极板相对应相连接。在每个容器下边，中心对应安装有小电灯泡，在底板上面右边，对应容器设置有灯泡开关，电源来自于电池。在底板上面靠盛容器塑料盘外中部，设置有两个高压静电接线螺帽和高压静电电源输出相连，可装接螺丝，还有固定有蜡纸条的两个螺丝和一个“T”型螺丝架，验电笔，以及混和有头发屑的蓖麻油液体瓶子，还有屏蔽金属网笼，带夹子的反光镜以及两个带弹簧的可安装在高压静电螺帽上的螺丝，在底板两侧面，分别安装有提把，演示完毕可端着走。
功能开关及点动按钮开关均通过控制电池低压直流电控制高压静电产生，高压静电连于两个固定的螺帽上，根据所做演示的不同，螺帽上可装上不同的连接件，通过连接件，把高压静电连接到固定有蜡条的螺丝上，连到透明容器内倒入混和有头发屑的蓖麻油容器的金属球或金属电极板上，便显示出不同的试验作用力、电力线分布情况或其它效果。
利用该仪器可做如下演示1、电荷间相互作用力；2、等量异种电荷所形成的电力线的形状；3、等量同种电荷所形成的电力线的形状；4、不同点电荷的电力线形状；5、匀强电场的电力线形状；6、静电平衡时处在匀强电场中的导体内部场强情况(屏蔽)；7、电场是有能量的特殊物质，它可使电笔发亮，等势面上各处电笔亮度一样，点电荷所形成的电场，电势沿电力线逐渐降低，电笔显示亮度由亮到暗，到逐渐消失。
学生观看可借灯泡及反光镜直接观看，也可通过幻灯机投影放大观看，该仪器不受环境潮湿度和温度的影响，老师不直接接触高压电，操作安全。
由于本实用新型采用了以上技术方案，使它与目前市场上的静电场演示仪相比，具有结构一体化，功能完善，操作安全又方便，学生可通过不同途径观看清楚等优点。
以下结合附图及实例，进一步说明本实用新型的结构特征及演示方法。
附
图1表示本实用新型总体结构立体示意图。
附图2表示(1)不同电力线相互作用力情况示意图(2)、(3)相同电力线相互作用力情况示意图附图3表示等量异种电荷电力线的形状示意图。
附图4(1)、(2)表示等量同种电荷电力线的形状示意图。
附图5表示不同电荷电力线的形状示意图。
附图6表示匀强电场电力线的形状示意图。
附图7表示静电平衡时，处在匀强电场中的导体内部的场强情况(屏蔽)示意图。
附图8表示电场是一种物质，它可使电笔发亮，在等势面上，各处电笔亮度一样，点电荷场强随半径增大场强逐渐降低，电笔由亮到暗到亮度消失。
如
图1所示，本实用新型有底板1，在底板上靠操作人对边设置有塑料盘2，在塑料盘内放置有数个(例如四个)透明塑料容器3，在底板下安装有电池4及直流升压变换器5，在底板上面靠操作人一边，设置有三档功能开关6及点动开关7，在靠塑料盘外边中部设置有连接着高压静电的螺帽8，在对应每个容器中心下面各安装有一个小电灯泡9，在一排灯泡右边，设置有控制灯泡开关10，灯泡通过开关接到电源4上。在底板上面，依次摆放有“T”型装接螺丝架13，两个带弹簧的装接螺丝11，两个上面固定有蜡纸条(其它纸条，塑料带线亦可)的螺丝12，屏蔽网笼20，验电笔17，盛有蓖麻油混头发屑的液体瓶子16，带夹子的反光镜15，开口接线鼻14。
首先做电荷间的相互作用力试验演示如图2(1)为不同电荷间的作用力试验，把两个固定有蜡纸条的螺丝12装接在高压静电螺丝8上，功能开关放通位，则螺丝12上的蜡纸条便互相拥抱起来。
如图2(2)为相同正电荷间的作用力情况，将装接件13装接在正极高压静电螺帽8上，再将两个固定有蜡纸条的螺丝12装在“T”型装接件13上两端的螺帽上，打开功能开关于通位，蜡纸条便如图2(2)所示，均散立起来。
图2(3)为相同负电荷间的作用力情况，操作同图2(2)，只是改接在负极高压静电螺帽上罢了。
再做等量异种电荷间的电力线形状演示，如图3所示，将两个开口线鼻14装接在有两个导电球的塑料容器3内，倒入混有头发屑的蓖麻油溶液，搅拌均匀，将两个带弹簧的螺丝11分别装接在高压静电螺帽8上，将容器上的开口线鼻分别插入正负极的螺丝上，置功能开关与通位，打开电灯泡开关9，夹上反光镜15，便能清楚看出如图3的电力线交合情况。
做等量同种电荷电力线形状演示，如图4(1)、(2)把装接件13分别装于正负极高压静电螺帽8上，再将螺丝11分别装在装接件13上两端，将有两个导电金属球18、两个开口线鼻14的塑料容器分别插接在螺丝11上，置功能开关于通位，开亮电灯泡，夹上反光镜，便可出现如图4(1)、(2)的电力线相互排斥的情况。
不同点电荷的电力线如图5(1)、(2)所示，将螺丝11分别装于高压静电正负电极8上，将中间有一个金属球的容器分别插接在两个螺丝上，便出现如图5(1)、(2)的从金属球向外散射的电力线形状。
匀强电场的电力线如图6所示，做法是将两个螺丝11分别装接于正负两个高压静电螺帽上，将有两个金属球的容器插接其上，置功能开关于通位，开亮电灯泡，夹上反光镜，容器内便可看出如图6所示的两极板间成直线平行的电力线形状。做屏蔽演示如图7所示，在上面试验演示的基础上，在匀强电场中放入屏蔽金属网笼20，则在网笼内无电力线，而网笼外电力线如故。
如图8所示，用只有一个金属球的容器分别接正负高压静电，则在容器内均能看到从中心金属球向外幅射的电力线，将电笔放入溶液内，电笔会发亮，证明电场是有能量的看不见摸不着的特殊物质，并且等势面上(即半径相同)各处电笔亮度相同，从中心金属球向外，电笔亮度是由强到弱，以致最后亮度消失。证明点电荷的电场沿电力线场强逐渐减弱。
演示完毕，将功能开关置停位，关掉电灯泡开关，摆放好容器及配件，两只手端着底板上的两个提手便可端走。
权利要求1.一种静电场多功能演示仪，其特征为有带支撑脚的长方形底板，底板下安装有电池和直流升压变压器，在底板上靠操作人对面，设置有一定高度的长方形塑料底盘，在盘内并排放置有数个用透明塑料制做的带提把的方形容器，在容器内设置有一个或两个金属球或一对金属电极板，并与容器外壁上的开口线鼻相连，对应每个容器下边的中心处，还设置有小电灯泡，在塑料底盘外边中部固定有两个螺帽和高压静电相连，在靠操作人一边左边，设置有直通、停止、点动通的三档功能开关，功能开关及点动开关控制电池电路，进而控制高压静电的产生，在底板上还依次摆放有“T”型装接件，两个带弹簧的螺丝，两个固定有蜡纸条的螺丝，控制小灯泡的开关，屏蔽金属网笼、验电笔，盛有混和头发屑的蓖麻油溶液瓶子及带夹子的反光镜。
专利摘要一种多功能静电场演示仪，其结构特征是有带支撑脚的底板，底板下固定有电池及直流升压变换器，底板上设置有塑料盘及透明塑料容器，还有其它装接件及试验演示件，控制开关等。它与现有的静电场演示仪相比，具有结构一体化，操作安全，使用方便，不受环境湿度及温度的影响，功能齐全等多种优点。
文档编号G09B23/00GK2569270SQ0225161
公开日2003年8月27日 申请日期2002年8月12日 优先权日2002年8月12日
发明者朱荣贵 申请人:朱荣贵
最新回复(0)