Способ демонстрации физических свойств магнитных жидкостей
Владельцы патента RU 2423738:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) (RU)
Изобретение относится к области феррогодродинамики и может быть использовано в качестве учебного и наглядного пособия при изучении физических свойств магнитной жидкости, в выставочной деятельности, а также в развлекательных и рекламных целях. Магнитную жидкость наливают в сосуд с плоским дном, помещают в магнитное поле. Вектор напряженности магнитного поля ориентируют так, чтобы присутствовала его вертикальная составляющая. Изменяют величину напряженности магнитного поля. Освещают поверхность магнитной жидкости источниками света различного цвета, регулируют их мощности и синхронизируют с величиной напряженности магнитного поля. Технический результат: повышение удобства в пользовании и наглядности демонстрации физических свойств магнитных жидкостей. 4 ил.
Изобретение относится к области феррогодродинамики и может быть использовано в качестве учебного и наглядного пособия при изучении физических свойств магнитной жидкости, в выставочной деятельности, а также в развлекательных и рекламных целях.
Известен способ демонстрации физических свойств магнитных жидкостей, а именно сочетание магнитных и жидкостных свойств в одном веществе, заключающийся в помещении стеклянной пробирки с магнитной жидкостью между полюсами постоянного магнита (Р.Розенцвейг. Феррогидродинамика. Изд. «Мир», 1989, стр.15, рис.1.1).
Недостатком данного способа является неудобство пользования. На стенках пробирки остается тонкий непрозрачный слой магнитной жидкости, который затрудняет наблюдение за расположением и поведением магнитной жидкости.
Известен способ демонстрации физических свойств магнитных жидкостей, заключающийся в пропускании тока через проводник, который проходит через чашу с магнитной жидкостью, при этом жидкость образует вокруг проводника коническую поверхность с отрицательной кривизной (Р.Розенцвейг. Феррогидродинамика. Изд. «Мир», 1989, стр.153, рис.8.10).
Недостатком способа является недостаточная наглядность, сложность удаления или замены магнитной жидкости.
Техническим результатом заявленного способа является повышение наглядности демонстрации физических свойств магнитных жидкостей.
Указанный технический результат достигается тем, что магнитную жидкость наливают в сосуд с плоским дном, вектор напряженности магнитного поля ориентируют так, чтобы присутствовала его вертикальная составляющая, изменяют величину напряженности магнитного поля, освещают поверхность магнитной жидкости источниками света различного цвета, регулируют их мощности и синхронизируют с величиной напряженности магнитного поля.
На фиг.1 изображен сосуд с магнитной жидкостью без магнитного поля.
На фиг.2 изображен сосуд с магнитной жидкостью, помещенный в магнитное поле.
На фиг.3 изображена фотография магнитной жидкости, помещенной в магнитное поле.
На фиг.4 изображена фотография магнитной жидкости в магнитном поле с освещенной поверхностью магнитной жидкости источниками света различного цвета.
Способ реализуется следующим образом. В сосуд с плоским дном 1, выполненный в виде чаши с низкими краями, наливают магнитную жидкость 2. Жидкость имеет ровную горизонтальную поверхность (фиг.1). В зоне расположения магнитной жидкости создают магнитное поле, при этом вектор напряженности магнитного поля ориентируют так, чтобы присутствовала его вертикальная составляющая, то есть составляющая, перпендикулярная свободной поверхности магнитной жидкости. Устойчивость поверхности магнитной жидкости нарушается. На поверхности развивается периодическая структура конических выступов (фиг.2, 3). Изменяя величину напряженности магнитного поля, увеличивают или уменьшают высоту выступов на поверхности магнитной жидкости и их форму. При снятии магнитного поля поверхность жидкости принимает ровную плоскую горизонтальную форму. Поверхность жидкости освещают источниками света различного цвета. Регулируя мощности источников света различного цвета и порядок их включения, добиваются максимального зрительного эффекта (фиг.4). При синхронизации мощности источников света различного цвета с напряженностью магнитного поля зрительное восприятие дополнительно усиливается.
Предлагаемый способ позволяет повысить наглядность демонстрации физических свойств магнитных жидкостей. Так без каких-либо помех можно наблюдать, как магнитная жидкость реагирует магнитное поле - выстраивает на поверхности периодическую структуру конических выступов. Способ имеет эффектное зрительное восприятие. При использовании данного способа демонстрации возможна простая и технологичная замена как жидкости в сосуде, так и сосудов с различными магнитными жидкостями.
Способ демонстрации физических свойств магнитных жидкостей, заключающийся в помещении магнитной жидкости в магнитное поле, отличающийся тем, что магнитную жидкость наливают в сосуд с плоским дном, вектор напряженности магнитного поля ориентируют так, чтобы присутствовала его вертикальная составляющая, изменяют величину напряженности магнитного поля, освещают поверхность магнитной жидкости источниками света различного цвета, регулируют их мощности и синхронизируют с величиной напряженности магнитного поля.
