专利名称：静电场模拟仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种教学实验仪器，尤其涉及一种用于静电场模拟实验的静电场模拟仪。
背景技术：
在大学物理实验教学中，静电场中等势线描绘的实验是必不可少的，其可让学生熟悉等量异种电荷电场中等势线的分布情况，目前大多使用的双层式仪器其实验过程一般是这样的，先将导电纸有导电物质的一面向上，上面垫白纸(或坐标纸)，并用压片固定，要注意在整个实验过程中不要使导电纸移动，并将电极与电源的输出相连。然后将探针接在灵敏电流计上，使探针固定在电势基准点上，作出标记(用探针在导电纸上用力压一下，通过复写纸在白纸上留下痕迹)，继续在导电纸上轻轻移动，继续寻找这样相同电压的多个点，这些点均和基准点有相同的电势，最后取去白纸，将白纸上有相同电势的点用光滑曲线连接起来，即可得到等势线。采用该种实验方法一次只能做一种静电场模拟实验，而通常我们需要同时做多种电场模拟实验，如果要做多种静电场模拟实验则需多备不同种的实验仪，如点电荷与环形电荷之间的电场实验、偏心场实验、等量正电荷之间的电场实验、点电荷与点电荷之间电场实验、点电荷与平板电荷之间电场实验及平板电荷与平板电荷之间的电场实验，故在实验前需准备该种不同形状的电极，且每做一次都需重复实验步骤，因此采用上述这种电场中等势线描绘的实验方法，其实验的效率不高；从而增加了实验的成本。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种静电场模拟仪，该仪器可同时做多种静电场模拟实验，使用时无需用探针在导电纸上用力压，导电纸不易损坏，因此其具有实验效率高、使用本低等优点。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为一种静电场模拟仪，其包括有框架，其特征在于其还包括有U型支架，该U型支架的两个端部各固定有一探针，这两个探针在同一垂直高度上；所述的框架包括有底板、及与底板平行的顶板，底板和顶板之间通过支柱连接在一起；所述的底板中间铺设有一层导电层，在导电层上面固定有多块不同形状的电极；在底板的侧部设置有两个电源接线柱，另一个侧部设置有多个专用接线柱，该专用接线柱的个数和电极的块数相应，每块电极各和一个专用接线柱之间通过导线连接在一起；在顶板上面的周侧设置有四个能按压白纸的弹性压片。
上述的电场板包括有一块环状电极、四块柱状电极及两块板状电极，其中两块柱状电极设置在环状电极内，两块板状电极相互平行设置，采用这些类型的电极可同时做六种不同的电场模拟实验，如点电荷与环形电荷之间的电场实验、偏心场实验、等量正电荷之间的电场实验、点电荷与点电荷之间电场实验、点电荷与平板电荷之间电场实验及平板电荷与平板电荷之间的电场实验，当然上述电场板的种类和个数可以根据需要任意自主组合。
上述的导电层可用导电纸，也可以是其它导电材料制成的层状物，如导电玻璃。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于由于该静电场模拟仪在在导电纸上固定有多块不同形状的专用电极，故其在使用时选择两个与相应电极相连的专用接线柱，将其中一个专用接线柱通过导线与正极电源接线柱相连，另一个专用接线柱通过导线与负极电源接线柱相连，即可做一种电场实验，要做不同类型的电场实验只需选择不同的专用接头即可，达到了一物多用的功效，大大提高了做电场模拟实验的效率；还有采用该仪器做实验，由于U型支架上的两个探针位于同一垂直高度上，上下两个探针的位置是同步的，因此当在导电层上移动的探针找到具有相同电势的点时，其在导电层上移动的探针无需用力下压，只需用力下压的是位于顶板上面的那个探针，并在顶板上的白纸上留下印痕即可，最后取出白纸，将白纸上有相同电势的点用光滑曲线连接起来，即可得到等势线。
图1为本实用新型实施例的结构示意图；图2为图1的A向视图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图1～2所示的一种静电场模拟仪，其包括有框架1和U型支架2，所述的框架1包括有底板11、及与底板11平行的顶板12，底板11和底板12呈长方形，底板11和顶板12之间通过支柱13连接在一起；所述的U型支架2是用金属制成的，U型支架2的两个端部各固定有一探针21、22，这两个探针21、22在同一垂直高度上，且这两个探针21、22是通过U型金属支架2导通，因此在使用时，如位于U型支架2上端的探针22与伏特表7通过导线电连接在一起，则同时位于U型支架2下端的探针21与探针22和伏特表串联在一起，探针21与探针22之间的高度差比顶板12上表面和底板11上表面之间高度差略大；在所述的底板11中间铺设有一层导电层3，该导电层3为导电纸或导电玻璃，底板11的周缘没有被导电层3覆盖，在导电层3上面固定有七块不同形状的电极41、42、43、44、45、46、47，所述的电极包括有一块环状电极41、四块柱状电极42、43、44、45及两块板状电极46、47，其中两块柱状电极42、43设置在环状电极41内，两块板状电极46、47相互平行设置，每块电极41、42、43、44、45、46、47的接头透过底板11并位于底板11的底面，在底板11的右部设置有两个电源接线柱51、52，底板的前侧设置有七个专用接线柱6，专用接线柱6的连接部透过底板11并位于底板11的底面，七块电极41、42、43、44、45、46、47的连接部各和其中一个专用接线柱6的连接部通过导线连接在一起；在顶板12上面的周侧设置有四个能按压白纸8的弹性压片9，该弹性压片9通过螺钉10固定在底板上面。
本实用新型的工作过程是这样的先在底板上面铺设一张白纸8，白纸8用弹性压片9固定，然后将电源的正负极通过导线与正、负电源接线柱51、52电连接在一起，该电源采用直流电源，再将U型支架上端的探针22通过导线与伏特表7的正极相连，此时U型支架下端的探针21与上端的探针22及伏特表是串联导通的，这样方便我们做实验，而伏特表7的负极则通过导线与负极电源接线柱52相连；接下来再根据需要选择两个专用接线柱6，其中一个通过导线和正极电源接线柱51相连，另一个则通过导线和负极电源接线柱52相连，接着接通电源，移动U型支架2下端的探针21，探针21与导电层3接触，并同时注意观察伏特表7，并记住伏特表7上电压读数，按压U型支架2上端的探针22，探针22在白纸8上留下一个印痕，由于探针21、22在同一垂直高度上，故上端探针22的位置与探针21的位置始终是在同一垂直高度位置上，故该位置即为一个基准点，再继续移动U型支架2下端的探针21，移动到伏特表7上电压读数和刚才读数相同的位置时，再按压U型支架2上端的探针22，探针22在白纸上又留下一个印痕，如此多次循环，记录下多个电压相同的点，将白纸8上有相同电势的点用光滑曲线连接起来，即得到一条等势线，如需要得到多条等势线则另外找其它基准点即可，其过程和上述过程一样。
如要做点电荷与点电荷之间电场实验，则选择与柱状电极44、45相连的两个专用接线柱6与正、负电源接线柱51、52相连；如要做点电荷与环形电荷之间的电场实验，则选择与环状电极41相连的专用接线柱6，及与环状电极41内的柱状电极42或43相连的专用接线柱6，这两个专用接线柱6与正、负电源接线柱51、52相连；如要做等量正点电荷之间的电场实验，则选择与环状电极41相连的专用接线柱6与负电源接线柱52相连及环状电极41内的柱状电极42和43相连的专用接线柱6与正电源接线柱51相连；如要做平板电荷与平板电荷之间的电场实验，则选择与板状电极46、47相连的两个专用接线柱6与正、负电源接线柱51、52相连。
权利要求1.一种静电场模拟仪，其包括有框架(1)，其特征在于其还包括有U型支架(2)，该U型支架(2)的两个端部各固定有一探针(21、22)，这两个探针(21、22)在同一垂直高度上；所述的框架(1.)包括有底板(11)、及与底板平行的顶板(12)，底板(11)和顶板(12)之间通过支柱(13)连接在一起；所述的底板(11)中间铺设有一层导电层(3)，在导电层(3)上面固定有多块不同形状的电极；在底板(11)的侧部设置有两个电源接线柱(51、52)，另一个侧部设置有多个专用接线柱(6)，该专用接线柱(6)的个数和电极的块数相应，每块电极各和一个专用接线柱(6)之间通过导线连接在一起；在顶板(12)上面的周侧设置有四个能按压白纸(8)的弹性压片(9)。
2.根据权利要求1所述的静电场模拟仪，其特征在于所述的电极包括有一块环状电极(41)、四块柱状电极(42、43、44、45)及两块板状电极(47、48)，其中两块柱状电极(42、43)设置在环状电极(41)内，两块板状电极(47、48)相互平行设置。
3.根据权利要求1所述的静电场模拟仪，其特征在于所述的导电层(3)为导电纸或导电玻璃。
专利摘要一种静电场模拟仪，其包括有框架、U型支架，U型支架的两个端部各固定有一探针，它们在同一垂直高度上；框架包括有底板、及与底板平行的顶板，底板和顶板之间通过支柱连接在一起；底板中间铺设有一层导电层，在导电层上固定有多块不同形状的电极；在底板的侧部设置有两个电源接线柱，另一个侧部设置有多个专用接线柱，该专用接线柱的个数和电极的块数相应，每块电极各和一个专用接线柱之间通过导线连接在一起；在顶板上面的周侧设置有四个能按压白纸的弹性压片，该仪器可同时做多种静电场模拟实验，使用时无需用探针在导电纸上用力压，导电纸不易损坏，因此其具有实验效率高、使用本低等优点。
文档编号G09B23/00GK2814559SQ20052001415
公开日2006年9月6日 申请日期2005年8月18日 优先权日2005年8月18日
发明者陈均钧 申请人:陈均钧