Устройство для демонстрации действия токов фуко

Устройство для демонстрации действия токов фуко

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к средствам обучения, в частности к учебным приборам по физике, и может быть широко использовано при изучении лекционных курсов физики, например электричества, электродинамики, материаловедения. Целью изобретения является повышение наглядности и расширение демонстрационных возможностей путем обеспечения демонстрации изменения действия токов Фуко в зависимости от различных факторов. Устройство выполнено в виде набора трубок одинаковой длины и одинакового внутреннего диаметра, изготовленных из разных материалов, например стекла, меди, алюминия, и аналогичных трубок из проводящих материалов, например меди, у которых в одной наружный диаметр больше, а другой, аналогичной, выполнен продольный разрез по всей ее длине, трубки расположены вертикально и закреплены на штативе при помощи держателя. В устройство входят также одинаковые цилиндрические магниты и немагниты, которые могут свободно перемещаться в трубках. По времени их пролета судят о влиянии вихревых токов Фуко. Для индикации их пролета под трубками расположен резонатор с металлической мембраной-улавливателем. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

". <

Пйй! 7Ь вЂ” Т»

Б ИЛЛО

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4711937/12 (22) 16.05. 89 (46) 07.08,91. Бюл. N 29 (71) МГУ им. М.В.Ломоносова (72) M.Ã,ÂàáèùåBè÷, Т,Ш.Мусаев, Г.Е.Пустовалов и M.Â.Ñåìåíîå (53) 573 (076) (088.8) (56) Патент США

М 3537192, кл. G 09 В 23/18,1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ

ДЕЙСТВИЯ ТОКОВ ФУКО (57) Изобретение относится к средствам обучения, в частности к учебным приборам по физике, и может быть широко использовано в ряде разделов физики, например, при изучении как электричества, электродинамики, материаловедения. Целью изобретения является повышение наглядности и расширение демонстрационных возможностей путем обеспечения демонстрации изИзобретение относится к средствам обучения, в частности к учебным прибором по физике, и может быть использовано в ряде лекционных наглядных экспериментов, таких, например, как вихревые токи в проводниках, свободное падение тела и действующие на него внешние силы, влияние сорта материала, профиля, толщины при изучении вихревых токов в проводниках и т.д.

Целью изобретения является повышение наглядности и дидактического восприятия и расширение демонстрационных возможностей путем обеспечения демонстрации изменения действия токов Фуко в зависимости от различных факторов, На фиг. 1 приведена схема устройства, продольный разрез; на фиг.2 -разрез А = А на Аиг, I; на фиг.3-устройство. общий вид.., . Ж 166898у А1 менения действия токов Фуко в зависимости от различных факторов, Устройство выполнено в виде набора трубок одинаковой длины и одинакового внутреннего диаметра, изготовленных из разных материалов, например стекла, меди, алюминия, и аналогичных трубок из проводящих материалов, например меди, у которых в одной наружный диаметр больше, а в другой, аналогичной, выполнен продольный разрез по всей ее длине, трубки расположены вертикально и закреплены на штативе при помощи держателя. В устройство входят также одинаковые цилиндрические магниты и немагниты, которые могут свободно перемещаться в трубках, По времени их пролета судят о влиянии вихревых токов Фуко, Для индикации их пролета под трубками расположен резонатор с металлической мембраной-улавливателем. 3 ил, Устройство для демонстрации токов

Фуко в зависимости от сорта материала, его конфигурации и толщины содержит держатель 1, выполненный из прозрачного материала, например плексиглэсса, алюминиевую трубку 2, установленную на держателе 1, медйую трубку 3, медную трубку 4 большего наружного диаметра, стекляннуютрубку5, меднуютрубку 6с продольным разрезом по всей ее длине, металлическую мембрану — улавливатель 7, выполненную из тонкой металли Вской пластинки, деревянный резонатор 8. служащий для звуковой индикации и фиксации магнита, цилиндрические немагниты 9 и 10 и одинаковые магниты10 и 11, выполненные, например, из сплава материалов Ее-Сг-Со в процентном соотношении 60:25:15. с намагниченностью1668989

2,10 Г,Э, по временам пролета внутри тру7 бок судят о токах Фуко, Держатель крепится на штативе 12, с помощью awTa 13.

Устройство работает следующим образом.

Для анализа зависимости токов Фуко от сорта материала в трех одинаковых по своей длине трубках, стеклянной, медной и алюминиевой одновременно производят замер пролетного времени цилиндрического магнита, убедившись в том, что время пролета для каждой трубки одно и то же.

Немагнит может быть выполнен из немагнитного материала. Затем в этих же трубках производится замер времени пролета магнитов по их падению на резонатор-улавливатель, наггрймер, секундомером, при этом для каждой трубки время пролета существенно различается и соответственно удовлетвоРЯет Условию 1стекл «тэпюм < тмедн.

Магниты в трубках могут запускаться одновременно или поочередно, на конечном результате зто не сказывается.

Для анализа и демонстрации токов Фуко в зависимости той конфигурации материала, пропускают магниты по трубкам, выполненным, например, из меди, имеющие одийаковую длину, внутренний и наружный диаметры, причем в одной из трубок вдоль всей ее длины выполнен продольный разрез, По временам пролета магнитов судят о влиянии конфигурации проводника, причем время пролета тмед.с cApop < 1 медн.

Для анализа и демонстрации токов Фуко в зависимости от толщины материала пропускают магниты по двум трубкам. выполненным, например, из меди, имеющим

Одинаковую длину, внутренний диаметр, а наружный диаметр одной из трубок существенно отличается от наружного диаметра другой трубки. По разнице времен пролета магнитов судят О влиянии толщины про5 водника, причем времена пролета удовлетВОРЯЮТ t мед < t медн.толст °

В предлагаемом устройстве все трубки выбраны длиной 660 мм, внутренний диаметр 12 мм, наружный диаметр 14 мм, при10 чем наружный диаметр. утолщенной трубки.

16 мм, а продольный разрез выполнен шириной 1 мм. Размеры магнита: высота 10мм, диаметр 10,5 мм, такие же размеры и немагнита, выполненного из меди.

15 В предлагаемом устройстве реализуется следующее соотношение времен с учетом изложенных размеров и материалов; t стекл т алюм 1медн с прор т медн г толст.медн. =

0.3:3:5:6:9с.

20 Формула изобритения

Устройство для демонстрации действия токов Фуко, содержащее трубку, вертикально установленную на штативе, и тело, выполненное из магнитного материала, о т25 л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения наглядности и расширения демонстрационных возможностей путем обеспечения демонстрации изменения действия токов

Фуко в зависимости от различных факторов, 30 оно содержит набор дополнительных трубок Одинаковой Длины и с Одинаковым внутренним диаметром из материалов с разным сопротивлением, три трубки из одного проводящего материала, две из которых имеют

35 разный внешний диаметр, а третья имеет продольную прорезь по всей длине, резонатор с металлической мембраной-упавливателем, установленный под трубками, и дополнительные тела, одно из которых вы40 полнена из немагнитного материала.

1668989

Составитель М. Греблов

l ="хред М. Моргентал Корректор О. Ципле

Редактор М, Бланар

Производственно-изда;ельский комбинат "Патент",;-. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2656 Гираж Eg Подписное

ВНИИПИ Государственного «aмитета по изобретением и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Ыосква, Ж-З5, Раушскы наб.. 4/5