Учебный прибор для определения параметров электростатического заряда

Авторы патента:

G09B23/18 - в электричестве или магнетизме

Сущность изобретения: устройство содержит металлический шар-кондуктор 1, внутренный стержень 3, проводящую трубку 4, изолирующую втулку 5, динамический конденсатор 7. 1 ил.

Изобретение относится к учебным приборам по физике и может быть использовано при проведении лабораторных работ.

Известен прибор для определения параметров электростатического заряда, содержащий шар-кондуктор с внутренним стержнем, укрепленный на одном конце металлической трубки, установленной вторым концом, расположенным в изолирующей втулке, внутрь корпуса.

Недостатками известного устройства являются его невысокие демонстрационные возможности.

Целью настоящего изобретения является повышение демонстрационных возможностей путем повышения чувствительности и ускорения измерений электростатического заряда.

На чертеже представлен учебный прибор для определения параметров электростатического заряда. Металлический шар-кондуктор 1 с отверстием 2 и внутренним стержнем 3 для передачи электростатического заряда укреплен на конце проводящей трубки 4. Проводящая трубка через изолирующую втулку 5 входит внутрь металлического корпуса 6. Внутри корпуса размещен динамический конденсатор 7, одна обкладка которого соединена с металлической трубкой, а вторая выведена на усилитель.

Учебный прибор работает следующим образом. При заряжении шара-кондуктора 1 часть его заряда переходит на одну обкладку динамического конденсатора 7, а на другой обкладке конденсатора накапливается компенсирующий заряд противоположного знака. При периодическом изменении емкости динамического конденсатора, за счет колебаний одной из его обкладок, синхронно изменяется и компенсирующий заряд. Амплитуда этого изменения, регистрируемая усилителем, пропорциональна величине заряда, переданного шару-кондуктору.

Положительный эффект еще больше усиливается (за счет снижения паразитного сигнала, индуцируемого на соединительном проводе между динамическим конденсатором и усилителем), если усилитель размещен внутри корпуса, вне динамического конденсатора.

Данный учебный прибор позволяет регистрировать величину и знак малых зарядов, возникающих на окружающих предметах, например, при их трибоэлектризации, а также демонстрировать опыты по всем разделам электростатики в курсе электричества. Благодаря большей чувствительности прибора можно измерять взаимные емкости отдельных проводящих предметов, демонстрировать принципы суперпозиции и зеркальных изображений в курсе электричества, измерять статическую диэлектрическую проницаемость вещества.

Размещение электронного усилителя внутри корпуса позволяет снизить паразитный сигнал, индуцируемый на соединительном проводе между динамическим конденсатором и усилителем, что позволяет повысить чувствительность измерений.

Формула изобретения

УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ЗАРЯДА, содержащий шар-кондуктор с внутренним стержнем, укрепленный на одном конце металлической трубки, установленной вторым концом, расположенным в изолирующей втулке, внутрь корпуса, отличающийся тем, что он снабжен усилителем и размещенным внутри корпуса динамическим конденсатором, первая обкладка которого электрически соединена с вторым концом металлической трубки, а вторая обкладка электрически связана с входом усилителя.

РИСУНКИ

Рисунок 1

Способ моделирования разряда молнии // 2057370

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к способам моделирования разряда молнии, и может быть применено для экспериментальной оценки молниестойкости различных объектов (летательных аппаратов, наземных транспортных средств, фортификационных сооружений, высоковольтных ЛЭП и т.д

Учебная модель трансформатора // 2051424

Устройство для пьезоэлектрического возбуждения электрических зарядов // 2043661

Изобретение относится к средствам создания статических электрических зарядов и может быть использовано в учебных опытах, а также в устройствах для нейтрализации поверхностных электрических зарядов и различного рода запальных устройствах

Устройство для демонстрации накопления энергии магнитного поля индуктивностью // 2037884

Изобретение относится к учебным приборам и может быть использовано для демонстрации накопления энергии магнитного поля индуктивностью

Устройство для проведения лабораторных работ по электротехнике // 2030791

Изобретение относится к устройствам для проведения лабораторных работ по электротехнике

Устройство для демонстрации действия магнитных сил // 2027226

Учебный прибор для демонстрации превращения теплоты в механическую работу // 2024954

Устройство для изучения явления магнетизма // 2019872

Изобретение относится к демонстрационным приборам по магнетизму и позволяет демонстрировать наличие особых точек в структуре магнитного поля постоянного кругового кольцевого магнита с осевой намагниченностью

Обучающее устройство // 2012066

Изобретение относится к электротехническим средствам обучения и может быть использовано в качестве пособия для обучения пользованию комбинированным электроизмерительным приборам типа вольтомметра

Тренажер мнемосхем // 2101772

Изобретение относится к вычислительной технике

Набор элементов для сборки электрических цепей // 2101773

Изобретение относится к средствам обучения и может использоваться в качестве дидактического материала при индивидуальном и групповом обучении сборке электрических цепей

Тренажер программируемых логических матриц // 2102792

Изобретение относится к вычислительной технике

Учебный прибор по физике // 2130203

Изобретение относится к учебным приборам и может быть использовано в лабораторном практикуме в высших и средних специальных заведениях по курсу физики для изучения и углубления знаний физических законов

Учебный прибор по физике для демонстрации уравнения максвелла // 2130204

Изобретение относится к учебным приборам и может быть использовано на лабораторных занятиях в высших и средних специальных заведениях по курсу физики для изучения и углубления знаний физических законов

Учебный прибор по физике // 2133505

Устройство для определения циркуляции вектора напряженности электрического и магнитного поля // 2137209

Изобретение относится к учебным приборам по физике и может быть использовано в лабораторном практикуме в высших и средних специальных учебных заведениях по курсу физики для изучения и углубления знаний физических законов

Прибор для исследования магнитного поля прямолинейного проводника с током // 2170459

Изобретение относится к учебным приборам и может быть использовано в лабораторном практикуме в высших и средних специальных учебных заведениях по курсу физики и электротехники для изучения и углубления знаний физических законов и явлений

Устройство минилаборатории по электродинамике // 2205457

Изобретение относится к средствам обучения учащихся в учебных заведениях различного уровня на уроках физики, а именно к средствам проведения лабораторных работ по разделу "Электродинамика" школьного курса физики

Способ получения шаровой молнии // 2210195

Изобретение относится к области электротехники