Прибор для демонстрации поляризации диэлектриков

Прибор для демонстрации поляризации диэлектриков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОЛ И САНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (»)1005167

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.09.81 (21) 3338808/18-12 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

G 09 В 23/18

Гесудзрстееиимй кемитет

Опубликовано 15.03.83. Бюллетень №10

Дата опубликования описания 25.03.83

СССР (53) УДК 621.317 (088.8) пе делам изобретений и еткрмтий (72) Автор изобретения

Д. С. Кройтор

Кишиневский государственный медицин (71) Заявитель (б4) ПРИБОР Д,ЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ ПОЛЯРИЗАЦИИ

ДИЭЛЕКТРИКОВ

Изобретение относится к демонстрационным пособиям по физике.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является прибор для демонстрации поляризации диэлектриков, включающий прямоугольный корпус из прозрачного материала с плоскими электродами на его боковых стенках, подключенными к полюсам высоковольтного источника напряжения, и горизонтально расположенную модель диполя, закрепленную на подвесе в корпусе (1).

Недостатком известного устройства является малая наглядность.

Цель изобретения — повышение наглядности.

Для достижения указанной цели прибор для демонстрации поляризации диэлектриков, включающий прямоугольный корпус из прозрачного материала с плоскими электродами на его боковых стенках, подключенными к полюсам высоковольтного источника напряжения, и горизонтально расположенную модель диполя, закрепленную на подвесе в корпусе, имеет дополнительную модель диполя с подвесом, расположенную в корпусе, верхнюю и нижнюю планки с прорезями, между которыми расположены модели диполей, нити, соединенные одним концом с моделями, шаровые наконечники, закрепленные на концах подвесов и нитей, и зажимы, связанные с наконечниками подвесов, при этом нити и подвесы расположены в прорезях планок.

На чертеже представлена конструкция предлагаемого прибора.

10 Модель представляет собой прямоугольный корпус 1 из органического стекла. На крышке корпуса укреплена проводящая планка 2, причем в крышке и пластине сделаны — две продольные прорези. Такая же планка 3 с двумя прорезями установлена на основании корпуса. Между этой пластиной и основанием имеется зазор 10 — 20 мм. Два идентичных электрических диполя выполненные каждый из двух шариков 4 для настольного тенниса, покрытых химическим путем тонким

20 слоем металла, соединены осями из органического стекла и подвешены на тонких (0,3 мм) стальных нитях 5.

Верхние нити соединены одним концом с шариками диполей одного знака, а на дру1005167

3 гом конце снабжены шаровидными наконечниками, установленными в прорезях проводящей планки 2.

Нижние нити соединены одним концом с шариками диполей другого знака, а на другом конце снабжены шаровидными наконечниками, установленными в прорезях проводящей планки 3. На боковых стенках корпуса 1 установлены электроды 6 в виде,плоских дисков. Центры дисков и диполей находятся на одном уровне. Для проведения опытов клеммы 7 дисков через четырехполюсный переключатель подключают к полюсам высоковольтного выпрямителя с регулируемым напряжением (20 — 25 кВ), а клеммы 8 проводника планок подключают к полюсам того же источника, на которые подается постоянное напряжение (10 — 12 кВ) .

Алюминиевые шаровидные наконечники могут скользить вдоль прорезей проводящих планок 2 и 3, причем верхние могут фиксироваться зажимами 9, установленными на корпусе.

Модель работает следующим образом.

Фиксируя верхние наконечники с помощью зажимов 9 при произвольной ориентации осей диполей, постепенно увеличивают напряжение внешнего поля, при этом оба диполя вращаются вокруг вертикальных нитей 5, и при максимальном напряжении их моменты совпадают с напряжением силовых линий.

Изменив с помощью переключателя направление внешнего поля, наблюдают за изменением направления ориентации диполей.

Благодаря упругости нитей 5 при снятии напряжения с клемм 7 дисков ориентация диполей нарушается. Это моделирует так называемую ориентационную или дипольную поляризацию.

Затем снимают зажимы 9 и повторяют опыт. В этом случае при отключении внешнего поля ориентация диполей сохраняется.

Это моделирует особенность поляризации диэлектриков, называемых сегнетоэлектриками.

Впоследствии один из электродов 6 заменяют на диск с уменьшенной площадью (в 10 — 15 раз) . В этом случае внешнее

5 электрическое поле является неоднородным и при воспроизведении опыта диполи не только ориентируются, но и смещаются в сторону увеличения напряженности, т.е. в сторону диска с меньшей плдщадью.

Таким образом, изобретение позволяет повысить качество усвоения учебного материала и эффективность использования пособия в учебном процессе, так как наглядно демонстрирует особенности поведения диэлектриков в электрическом поле.

Формула изобретения

Прибор для демонстрации поляризации диэлектриков, включающий прямоугольный

20 корпус из прозрачного материала с плоскими электродами на его боковых стенках, подключенными к полюсам высоковольтного источника напряжения, и горизонтально расположенную модель диполя, закрепленную на подвесе в корпусе, отличающийся тем, 25 что, с целью повышения наглядности, он имеет дополнительную модель диполя с подвесом, расположенную в корпусе, верхнюю и нижнюю планки с прорезями, между которыми расположены модели диполей, нити, соединенные одним концом с моделями, шаровые наконечники, закрепленные на концах подвесов и нитей, и зажимы, связанные с наконечниками подвесов, при этом нити и подвесы расположены в прорезях планок.

35 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лекционные демонстрации по физике под ред. В. И. Ивероновой..М., !972 (прототип).

Составитель Б. Гузеев

Редактор С. Тимохина Техред И. Верес Корректор И. Шулла

Заказ 1909/70 Тираж 486 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4