Устройство для демонстрации свойств магнитного поля

 

Изобретение относится к учебной аппаратуре по физике и позволяет повысить наглядность демонстрации устройства для демонстрации свойств магнитного поля. Устройство содержит источник магнитного поля, частицы 2 и кольцо из магнитного материапа. Экран 4 и оптическая система служат для проецирований на экран 4 перемещения частиц 2 под действием магнитного поля. Оптическая система имеет линзу 5 и объектив 6. Прозрач to (Л 1C 4 Ю аг. f

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„, 124 01 (5D 4 G 09 В 23/18

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВМДЕТЕЛЬСТВУ и,,, 13

ВПВЛНОТЕКА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3851317/28-12 (22) 30,01.85 (46) 07.07.86. Бюл. 1Ô 25 (71) Липецкий государственный педагогический институт (72) Н.М.Анисимов (53) 621.317.329 (088.8) .(56) Демонстрационный эксперимент по физике в средней школе. Часть 1.

Механика, молекулярная физика, основы электродинамики./ Под ред. Покровского А.А.-M, Просвещение, 1978, с. 302-304, 341-342, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ

СВОЙСТВ МАГНИТНОГО ПОЛЯ (57) Изобретение относится к учебной аппаратуре по физике и позволяет повысить наглядность демонстрации устройства для демонстрации свойств магнитного поля. Устройство содержит ис очник магнитного поля, частицы 2 и кольцо из магнитного материала.

Экран 4 и оптическая система служат для проецирования на экран 4 перемещения частиц 2 под действием магнитного поля. Оптическая система имеет линзу 5 -и объектив 6, Прозрач1243012.ная кювета 7 с жидкостью 8 расположена между линзой 5 и объективом 6, Частицы 2 закреплены на поверхности дополнительных частиц; выполненных из магнитного материала, плотность которого меньше плотности жидкости .

Кольцо 3, частицы 2 и дополнительные

Изобретение относится к учебной аппаратуре по физике и может быть использовано Для лекционных демонстраций и при проведении лабораторных работ со студентами и учащимися при изучении раздела "Магнетизм" соответствующего курса общей физики.

Цель изобретения -. повьш ение наглядности демонстрации и обеспечение наблюдения траектории частиц.

На фиг.! схематически изображено устройство, общий вид; на фиг.2 дополнительная частица с магнитными частицами; на фиг.3 — то же, с элементами из красящего вещества; на фиг ° 4 — кювета с частицами в магнитном поле; на фиг.5 — то же, с кольцом из магнитного материала, Устройство содержит источник 1 магнитного поля (фиг .4), частицы 2 и кольцо 3 из магнитного материала (фиг.5), экран 4 и оптическую систему для проецирования на экран 4 перемещения частиц 2 под действием магнитного поля, имеющую линзу 5 и объектив 6.

Устройство имеет также прозрачную кювету 7 с жидкостью 8, расположен- ную меящу линзой 5 и объективом 6 оптической системы„ и дополнительные частицы 9 из немагнитного материала, плотность которого меньше плотности жидкости, при этом частицы 2 из магнитного материала закреплены на поверхности дополнительных частиц 9, а кольцо 3 и частицы 2 и 9 расположены в кювете 7. Кроме того, устройство имеет закрепленные на поверхности дополнительных частиц 9 элементы 10 из растворимого в жидкости красящего вещества. частицы расположены в кювете 7. На поверхности дополнительных частиц закреплены элементы из растворимого в жхщкости красящего вещества, что обеспечивает возможность наблюдения . траектории частиц . 1 з, и . ф-лы.

5 ил. устройство используется дпя демонстрирования свойств магнитного поля следующим образом.

В кювету 7 с жидкостью 8 равно5 мернс разбрасывают дополнительные частицы 9 с прикрепленными частицами

2 из магнитно го мат ериал а и подносят к одной из стенок магнит (электромагнит) 1 и наблюдают за увеличенным изображением частиц на экране 4. При этом частицы, которые находятся ближе к магниту 1, начинают двигаться с большей скоростью, чем частицы, которые находятся дальше от магнита

15 1. Кроме того, частицы по мере приближения к стенке со стороны магнита

1 движутся с ускорением, приобретая все большую и большую скорость (на фиг.4 длина стрелок около частиц 2 соответствует их скоростям). Таким образом „ по характеру движения частиц учащиеся легко могут сделать вывод об изменении величины напряженности магнитного поля. Траектория движения частиц 2 показывает направление вектора индукции магнитного поля магнита 1 (фиг.4).

В качестве источника магнитного поля вместо магнита могут быть ис30 пользованы также различные контуры с протекающим через них током, причем в этом случае контуры могут размещаться и непосредственно в кювете

7 с жидкостью 8.

При использовании дополнительных частиц 9 с элементами 10 из красящего материала, хорошо растворяющегося в жидкости 8, в этом случае за дви4g жущимися частицами остается хорошо видимый на экран след их траектории, который в спокойной жидкости может

Таким образом, данное устройство

-позволяет наглядно показать величины и направления вектора индукции магнитного поля различных источников, а также градиент напряженности магнитного поля . сохраняться в течение нескольких минут .(фиг.3).

Дпя демонстрирования экранирующе. го действия магнитных материалов на магнитное поле в кювете 7 с жидкостью 8 и частицами устанавливают цилиндрическое кольцо 3 иэ магнитного материала (фиг.5). При этом часть частиц 2 попадает в кольцо 3, а.другая часть оказывается вне ксльца.

Затем подносят к кювете 7 магнит (электромагнит) 1 или контур с током и наблюдают за поведением частиц внутри и вне цилиндрического кольца

3. Частицы вне цилиндрического кольца 3 сразу же устремляются к магниту

1, в то время как частицы внутри кольца сохраняют прежнее свое беспорядочное расположение., 1 24301 2 4

Формула из обре тения

1. Устройство для демонстрации свойств магнитного поля, содержащее источник магнитного поля, частицы и кольцо из магнитного материала, экран и оптическую систему для проецирования на экран перемещения частиц под действием магнитного поля, имеющую линзу и объектив, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения наглядности демонстрации, оно имеет прозрачную кювету с жидкостью, расположенную между линзой и объективом оптической системы, и дополнительные частицы из немагнит-. ного материала, плотность которого меньше плотности жидкости, при этом частицы из магнитного материала saкреплены на поверхности дополнительных частиц; а кольцо и частицы расположены в кювете.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения наблюдения траектории частиц, оно имеет закрепленные на поверхности дополнительных частиц элементы из растворимого в жидкости красящего вещества.

Составитель Т. Григорян

Редактор С.Лыжова Техред N. Ходанич Корректор И.Муска

Заказ 3709/51 Тираж 455 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, 11осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие„ г. Ужгород, ул. Проектная, 4