一种滴水起电系统的制作方法

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一种滴水起电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及物理电学实验的演示教具,尤其涉及一种滴水起电系统。
【背景技术】
[0002]请参考图1,其是传统的开尔文滴水起电系统的结构示意图。传统的开尔文滴水起电系统是一种静电起电机,其工作原理为水滴可能偶然地把极微量的电荷带给金属水桶,造成水桶带有微量电荷。任何一个桶获得少量的不平衡电荷,就足以开始充电过程。例如,假设左边桶获得一个小的正电荷,通过导线使右导电环也有一定的正电荷。由于静电感应作用,右导电环上的正电荷,会吸引负电荷到右边的水滴中。右边携带负电荷的水滴滴到右边的桶内,使右边的桶所带负电荷增加。因而通过连接的导线使左导电环带有负电荷,它将吸引正电荷到左边的水滴中,当水滴落到桶内,它们携带的正电荷会转移到金属桶上并积累。因此,由于左边导电环的吸引作用,部分正电荷被吸引到左边水流,使左边铁桶携带正电荷不断积累。负电荷被吸引到右侧水流,使右边铁桶携带负电荷不断积累。这个正反馈过程使每个桶和导电环获得更多的电荷,形成更强的静电感应,如此这般积少成多,效应倍增,电荷积累量随时间增长呈指数增长,很快会建立起一万五千伏以上的高电压,在两个桶或环之间会击穿空气,产生放电现象。水滴不断,此放电现象将持续,极具观赏性。不过基于演示教具的简陋性,传统开尔文滴水起电系统的实验演示效果一般不太理想,特别是在南方比较潮湿的环境下,起电效果更不明显,甚至不能起电。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提出一种滴水起电系统,电荷积累量大,起电快,放电现象明显,结构简单且具备实验的可重复性。
[0004]为达此目的,本实用新型采用以下技术方案:
[0005]—种滴水起电系统,包括放电装置和至少两个滴水件,每个所述滴水件设置第一滴水部和第二滴水部,所述第一滴水部的下方设置用于储存电荷的第一蓄水桶,所述第二滴水部的下方设置用于储存电荷的第二蓄水桶,所述第一滴水部和第一蓄水桶之间设置第一感应线圈,所述第二滴水部和第二蓄水桶之间设置第二感应线圈,所有的第一蓄水桶依次通过导线串联至所述放电装置的第一电极,所有的第二蓄水桶依次通过导线串联至所述放电装置的第二电极,工作时,从第一滴水部滴出的水滴沿第一感应线圈的轴向滴落,并穿过所述第一感应线圈滴入第一蓄水桶,从第二滴水部滴出的水滴沿第二感应线圈的轴向滴落,并穿过所述第二感应线圈滴入第二蓄水桶,以使在所述放电装置的第一电极和第二电极之间产生放电现象。
[0006]其中,所述滴水起电系统包括四个滴水件。
[0007]其中,所述第一滴水部和第二滴水部均为滴水孔。
[0008]其中,所述第一滴水部和第二滴水部均包括滴水孔和与所述滴水孔连接的滴水柱,所述滴水柱的固定端的截面积等于所述滴水孔的截面积,所述滴水柱的截面积沿轴向方向逐渐变小,所述滴水柱的自由端的截面积小于所述滴水孔的截面积。
[0009]其中,所述滴水件还包括水箱、水管和水栗,所述水栗的进水口连接水箱,所述水栗的出水口连接水管,所述水管位于蓄水桶的上方位置的部分开设所述滴水孔。
[0010]其中,所述第一蓄水桶和第二蓄水桶均为莱顿瓶。
[0011]其中,所述第一电极的自由端和所述第二电极的自由端朝向彼此并呈聚拢状态。
[0012]其中,所述滴水起电系统还包括用于固定所述第一感应线圈和第二感应线圈的支架,所述支架包括横杆,所述横杆开设有直径略小于感应线圈直径的通孔,所述第一感应线圈和第二感应线圈均卡入所述通孔、并与所述通孔过盈配合。
[0013]其中,所述支架还包括滑槽结构,所述滑槽结构设置有可沿滑槽上下移动的滑动体,所述横杆的端部与所述滑动体连接。
[0014]其中,所述支架连接有一底座,所述第一蓄水桶和第二蓄水桶均置于所述底座上。
[0015]本实用新型的有益效果在于:一种滴水起电系统,包括放电装置和至少两个滴水件,每个所述滴水件设置第一滴水部和第二滴水部,所述第一滴水部的下方设置用于储存电荷的第一蓄水桶,所述第二滴水部的下方设置用于储存电荷的第二蓄水桶,所述第一滴水部和第一蓄水桶之间设置第一感应线圈,所述第二滴水部和第二蓄水桶之间设置第二感应线圈,所有的第一蓄水桶依次通过导线串联至所述放电装置的第一电极,所有的第二蓄水桶依次通过导线串联至所述放电装置的第二电极,工作时,从滴水部滴出的水滴沿感应线圈的轴向滴落,并穿过所述感应线圈滴入蓄水桶,以便在所述放电装置的第一电极和第二电极之间产生放电现象。该滴水起电系统,将单组的用于电荷积累的蓄水桶,改为至少两组用于电荷积累的蓄水桶,电荷积累量大,并用感应线圈代替传统的金属环。避免了因金属环表面的毛刺而容易形成的尖端放电现象,达到减少漏电,起电快,放电现象明显的目的,该滴水起电系统结构简单且具备实验的可重复性。
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是传统的开尔文滴水起电系统的结构示意图。
[0018]图2是本实用新型提供的滴水起电系统的结构不意图。
[0019]附图标记说明如下:
[0020]1-传统的开尔文滴水起电系统;20_放电装置;201-第一电极;
[0021]202-第二电极;301-第一滴水部;302_第二滴水部;401_第一蓄水桶;
[0022]402-第二蓄水桶;501-第一感应线圈;502_第二感应线圈;60_水箱;
[0023]70-水管;80-水栗。
【具体实施方式】
[0024]为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0025]请参考图2,其是本实用新型提供的滴水起电系统的结构示意图。
[0026]—种滴水起电系统,包括放电装置20和至少两个滴水件,每个所述滴水件设置第一滴水部301和第二滴水部302,所述第一滴水部301的下方设置用于储存电荷的第一蓄水桶401,所述第二滴水部302的下方设置用于储存电荷的第二蓄水桶402,所述第一滴水部301和第一蓄水桶401之间设置第一感应线圈501,所述第二滴水部302和第二蓄水桶402之间设置第二感应线圈502,所有的第一蓄水桶401依次通过导线串联至所述放电装置20的第一电极201,所有的第二蓄水桶402依次通过导线串联至所述放电装置20的第二电极202,工作时,从第一滴水部301滴出的水滴沿第一感应线圈501的轴向滴落,并穿过所述第一感应线圈501滴入第一蓄水桶401,从第二滴水部302滴出的水滴沿第二感应线圈502的轴向滴落,并穿过所述第二感应线圈502滴入第二蓄水桶402,以使在所述放电装置20的第一电极201和第二电极202之间产生放电现象。
[0027]本实用新型实施例提供的滴水起电系统,将单组的用于电荷积累的蓄水桶,改为至少两组用于电荷积累的蓄水桶,电荷积累量大,并利用感应线圈代替传统的金属环,感应线圈的表面都喷涂有一层绝缘漆。即相对于金属环,绝缘的感应线圈可以避免部件表面与潮湿空气之间的离子交换,也避免了因金属环表面的毛刺而容易形成的尖端放电现象,从而达到减少漏电,起电快,放电现象明显的目的,该滴水起电系统工作时,从滴水部滴出的水滴沿感应线圈的轴向滴落,并穿过所述感应线圈滴入蓄水桶,以便在所述放电装置20的第一电极201和第二电极202之间产生放电现象,结构简单且具备实验的可重复性。
[0028]其中,所述第一滴水部301和第二滴水部302均为滴水孔。
[0029]直接在滴水件上开设滴水孔,是设置滴水部最直接、简单的方式,可操作性强。
[0030]其中,所述第一滴水部301和第二滴水部302均包括滴水孔和与所述滴水孔连接的滴水柱,所述滴水柱的固定端的截面积等于所述滴水孔的截面积,所述滴水柱的截面积沿轴向方向逐渐变小,所述滴水柱的自由端的截面积小于所述滴水孔的截面积。
[0031]在滴水孔下连接一截面积更小的滴水柱,可以使水滴效果更明显,防止由于开设的滴水孔过大,而无法形成水滴的现象。
[0032]其中,所述滴水件还包括水箱60、水管70和水栗80,所述水栗80的进水口连接水箱60,所述水栗80的出水口连接水管70,所述水管
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