Устройство для создания электрического разряда

 

Изобретение относится к учебному оборудованию. Целью изобретения является расширение области применения путем обеспечения показа физических опытов. Устройство содержит установленный в корпусе основного блока пьезоэлектрический преобразоват.ель (ПЭП) усилий сжатия с рычажным манипулятором. Устройство выполнено с приспособлением статического накопления зарядов, обеспечивающим стопорение манипулятора в момент го сжатия, за счет чего на злектродах обеспечивается накопление зарядов . Дополнительно устройство содержит набор разъемно-присоединяемых к основному блоку насадок, в т.ч. модуль коронного разряда, модуль искро/- вого разрядника, выносные полярные электроды. При воздействии на манипулятор ПЭП вырабатывает высокое напряжение, необходимое для приложения к объектам,используемым в учебных опытах. 5 ил. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО).)ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5!)4 С 09 В 23 )8

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMMTET

f10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4125891/40-12 (22) 26.09.86 (46) 07.0! 89. Бюл. Р ) (72) Э.Л.Каган, В.Д.Алленов, В.И ° Санжапов, В.В.Панченко и В.Г.Прокопенко (53) 535.08 (088.8) (56) Патент С)и)А )).- 3997817, кл. Н 05 F 3/06, )975. (54) УСТРОЙСТВО Д)И СОЗДАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РАЗРЯДА (57), Изобретение относится к учебному оборудованию. Целью изобретения

1 является расширение области применения путем обеспечения показа физических опытов. Устройство содержит установленный в корпусе основного бло„„SU„„449993 А 1 ка пьезоэлектрический преобразователь (ПЭП ) усилий сжатия с рычажным манипулятором, Устройство выполнено с приспособлением статического накопления зарядов, обеспечивающим стопорение манипулятора в момент полного сжатия, за счет чего на электродах обеспечивается накопление зарядов. Дополнительно устройство содержит набор разъемно-присоединяемых к основному блоку насадок, в т.ч. модуль коронного разряда, модуль искро вого разрядника, выносные полярные электроды, При воздействии на манипулятор ПЭП вырабатывает высокое напряжение, необходимое для приложения к объектам, используемым в учеб- .. ных опытах. 5 ил.

1449993

Изобретение относится к учебному оборудованию и предназначено для ис1 пользования в учебном процессе как а лабораторных работах учащихся, так и в демонстрационных эксперименg àõ, преимущественно с использованиЕм высокого напряжения или статичесКих электрических зарядов, а также устройствах нейтрализации заряда lp

< татически заряженных поверхностей.

Цель изобретения — расширение обасти применения путем обеспечения окаэа учебных опытов.

На фиг,l и 2 представлено устрой- 15

1 ство, состыкованное с насадкой-модуем коронного разряда; на фиг,3— выносные полярные электроды в зонах п рисоединения к устройству; на иг ° 4 — модуль искрового разрядника", 20 а фиг.5 — пример использования устойства в опыте с одновременной арядкой электрометров.

Устройство для создания электрического разряда содержит основной блок и набор разъемно-присоединительных насадок.

Основной блок 1 состоит из корпуса 2, внутри которого размещен 30 механизм сжатия, включающий блок 3

111ьезоэлементов, закрепленный в опорфом ярме 4 совместно с приводным узАом 5 рычага 6.

Через щель в корпусе 2 свободный

11онец рычага 6 выведен наружу и охваЧен клавишей 7, образуя манипулятор

) механизма сжатия.

Выводы 8 и 9 от блока 3 пьезоэлеМентов соединены с выходными контакт- 4р

« ыми электродами 10 и 11, закрепленными в каналах гнезд 12 и 13 внешних присоединений (фиг.2). В верхней час и основного блока 1 закреплена защелка 14 с пружиной 15, надетой на

45 Мток 16, выходящий через отверстие в корпусе 2 и соединенный с кнопкой 17 отпуска. На конце клавиши 7 выполнен выступ 18, взаимодействующий с за 11елкой 14.

Разъемно-присоединяемые насадки .К устройству устроены следуницим образом.

Насадка-модуль 19 коронного разряда (фиг.2) состоит из электродаиглы 20, закрепленного в изоляторе

21. Другой конец иглы 20 выведен на повитель 22 для присоединения к основному блоку 1, К другому электроду

23 присоединен экран 24 для размещения пористого материала 25.

Ловители 22 всех насадок идентичны между собой.

Выносные полярные электроды 26 выполнены в виде стержней с шаровыми наконечниками 27, закрепленными в изоляторах, и соединены с ловителями 22 (фиг.3), Насадка-модуль 28 искрового разрядника (фиг.4) состоит из пары электродов 29, закрепленных в изоляторе 30, с зазором между выведенныминаружу концами. Другими концами электроды 29 выведены на ловитель 22 для присоединения к основному блоку

l.

Предложенное устройство обеспечивает проведение большого числа учебных опытов, для которых необходимо использование-высокого напряже- . ния или получение статических электрических зарядов и изучение их свойств.

Устройство работает следующим образом.

Высокое напряжение индуцируется за счет сжатия-разжатия блока 3 пьезоэлементов. Сжатие осуществляется при ручном воздействии на клавишу

7 манипулятора, При этом на выходных контактных электродах 10 и 11 образуются электрические заряды обоих знаков полярности и создается возможность воздействия на объекты, используемые в учебных опытах. Так, например, основной блок 1, состыкованный снасадкой-модулем 19 коронного разряда, обеспечивает проведение опыта получения озона и изучения его свойств. В этом опыте перед иглой

20 на экране 24 закрепляется кусочек пористого материала, например ткани, пропитанный раствором иодида калия (реактивом-индикатором озона).

После приведения в действие механизма сжатия блока 3 пьезоэлементов на электроде-игле 20 возникает потенциал высокого напряжения, а стекающие с острия иглы 20 заряды создают интенсивную иониэацию прилежа11 щего воздуха с образованием ионного ветра" в сторону экрана 24 ° В результате ионизации кислород воздуха в этой зоне переходит в озон и через

10-20 с после начала опыта ня ткани

25, служащей после пропитки иодидом калия индикатором озона, образуется

Э 14499 коричневое пятно, как характерная реакция иодида калия на атмосферу озона. Опыт проходит в условиях полной безопасности, так как высокое напряжение создается в малой

5 оперативной зоне и при этом отсутствуют рабочие токи на электрических частях устройства.

В этом же сочетании основного 10 блока 1 с модулем 19 коронного разряда предлагаемое устройство можно использовать для нейтрализации заряда статически заряженных поверхнос-. тей при борьбе с пылью, например, на 1 пластинках грамзаписи.

Посредством модуля 28 искрового разрядника предложенное устройство позволяет проводить многочисленные опыты с поджигом горючих газов у горлышка пробирки, с поджигом спиртовок и т.п., что дает возможность исключить спички в руках обучаемых детей.

Устройство для создания электрического разряда, содержащее корпус с

20 размещенными в нем блоком пьезоэлементов, ручным приводом для его сжатия и электродом, электрически связанным с одним из выводов блока пьезоэлементов, о т л и ч а ю щ е е с я

25 тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения показа учебных опытов, оно снабжено закрепленным на корпусе экраном, размещенным перпендикулярно электроду с зазором относительно его конца, пористым материалом, пропитанным реактивом-индикатором озона и закрепленным на экране со стороны электрода, а последний заострен на конце.

С помощью выносных полярных электродов 26, присоединяемых к основному блоку 1, устройство позволяет проводить практически все программные опыты со статическими зарядами, например опыт с одновременной зарядкой электрометров 31 разноименными и равными по величине зарядами (фиг.5) и многие другие опыты.

93

В опытных образцах устройства были опробованы пьезоэлементы из пьезокерамики ЦТС-24 размерами д 7 х 15 мм и механизм, обеспечивающий трансформацию усилия 3-5 кГ на клавише 7 в усилие 250-300 кГ, действующее по оси на блок 3 пьезоэлементов. При этом на выходных электродах основного блока развивалось напряжение 15-20 кВ, которого вполне достаточно для надежной работоспособности устройства в учебных опытах.

Формула изобретения 2 у 22 gg

I 449993

Составитель А.Мягков

Редактор В.Данко Техред A. Кравнук Корректор О. Кравцова

Заказ б969/49 Тираж 459 Подписное

BHHHIIH о ударственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР, 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4