专利名称：静电综合演示仪的制作方法
技术领域：
本发明属于静电学的实验教学仪器。
迄今除本发明外，据查《中国大百科全书》、《辞海》、各种大学《电磁学》课本及参考书，各种中学《物理学》课本及参考书等各种文献资料均未载有与本发明类似或相近之技术装备。
本发明的目的在于使人们能直接目睹前所未见的宏观中带电物体在电场中受力平衡悬浮、加速和偏转等改变运动状态的实物现象。
本发明的内容是1、用“接触带电法”发射带电物体。使有水平初速度的带电物体在竖直匀强电场中偏转①带电油滴(或带电油柱)在电场中的偏转。注射器配用10号至14号针头。装入40号或50号机械油。用导线将针头连在水平放置的平行板电容器的下面极板上。用感应起电机为源。建立竖直方向的匀强电场。(本发明所进行的各种实验所配用的感应起电机，均为火花隙不小于3cm即可)。推动注射器活塞，喷射出通过接触带电针头面带电的油滴(或油柱)。(发明人称这种，使原来不带电的物体，通过接触带电物体而获得电荷，成为带电物体的方法为“接触带电法”)。带电油滴(或带电油柱)水平射入匀强电场。在电场力作用下向上偏转。(见附图2)②带电小球在电场中的偏转，在绝缘弹射器的出口装一块“导电片”(即金属片)将“导电片”与水平放置的平行板电容器的下面极板用导线连接。在弹射器中装入Φ＝6.5mm左右，m＝35mg左右的导体小球。拉开枪栓。用感应起电机为源。建立竖直方向的匀强电场。拉动弹射器板机。弹射出通过接触“导电片”而带电的导体小球。水平射入匀强电场。带电小球向上偏转。(见附图3)2.利用“接触带电法”使电场中的静止不带电小球，带电加速运动。将Φ＝7mm左右，m＝45mg左右的不带电导体小球，装入140mm×15mm的试管中。试管口装一块“导电片”。封住试管口。把试管水平悬挂于竖直放置的平行板电容器的两极板间。导体小球置于导电片上。用感应起电机为源，建立水平方向的匀强电场。用连接在导体球一侧极板上的“放电针”接触“导电片”。使静止的导体小球带电而受电场力，加速运动。(见附图4)3.利用“接触带电法”，“缓冲线止动法”“控制放电法”使带电小球在匀强电场中悬浮将Φ＝10mm左右，m＝15mg左右的介质小球，用长L＝25cm左右的“缓冲线”(绝缘、轻、细线)系在一端。把小球置于水平放置的平行板电容器下面极板上。“缓冲线”穿过极板中央Φ＝2mm左右小孔固定在支架上。极板上留7cm左右的一段与介质小球相连的“缓冲线”。用感应起电机为源。建立竖直方向的匀强电场。介质小球由于接触下极板而带电。受电场力加速上升。由于受“缓冲线”牵拉，被停止在电场中。用“放电针”(即有绝缘柄的导体长针)，频频接触一个极板，进行多次短暂的微量尖端放电。(发明人称这种放电法为“控制放电法”。)逐渐减小极板带电量。从而减小电场强度。使达到“缓冲线”弯曲，不再对带电小球施拉力。而达到qE＝mg，带电小球平衡悬浮于电场中。(见附图5)本发明的积极效果在于结束了带电粒子受电场力的实验研究，仅限于微观实验的状况，结束了教学中对“带电粒子在电场中的运动”的有关教材只限于画图分析，言传意会的教学状况。本发明的方法且可用于工业生产技术。
附
图1，是本发明的整体结构图。1、2分别是形成匀强电场的电容器上，下极板。3下极板的中央孔。4.极板间距调节环。5.沿竖直面360°自由旋转轴。6.随轴旋转滑杆。7.升降杆。8.发射器(喷射器或弹射器)。9.导电片(或针头)。10.发射器架。
11.支杆。12～16紧固钮。
附图2～附图5是4个实施例的示意图。17.放电针。18.缓冲线。19.不带电导体球。20.已带电介质球。
本发明的最好实现方式，已在发明内容中详述尽至。现补充几个数据。极板为矩形，长L＝260mm，宽D＝150mm，作油滴实验时板间距离h＝120mm为佳。发射带电小球速度不宜大，以V0＝0.5m/s为佳。作静止带由小球加速运动实验是，试管两端距极板25mm为佳。
权利要求
1.一种用“接触带电法”发射带电物体的方法。其特征是使被发射的不带电物体，在被发射过程中接触带电物体而获得电荷成为带电物体被发射出去。
2.一种用“接触带电法”使静止在电场中的物体受电场力加速运动的方法。其特征是使静止在电场中的不带电物体，接触带电物体而获得电荷，成为带电物体，受电场力，作加速运动。
3.根据2.用“控制放电法”使带电物体在电场中平衡悬浮的方法。其特征是将在电场中加速运动的带电物体用“缓冲线”牵拉止动，再用“放电针”有控制的多次微量尖端放电，达到带电物体所受电场力与重力平衡而悬浮在电场中。
全文摘要
静电综合演示仪属静电学实验教学仪器。本发明旨在使人直接目睹宏观带电物体在电场中受力和运动的现象。打破过去这种实验仅限于微观实验的状况。本发明的技术特征和用途是1.利用“接触带电法”发射带电物体。观察有初速度的带电物体在电场中的偏转。2.利用“接触带电法”使静止在电场中的物体带电。观察带电物体在电场中受电场力加速运动。3.利用“接触带电法”、“缓冲线”、“控制放电法”使带电物体在电场中悬浮。观察带电物体受电场力和重力的平衡现象。
文档编号G09B23/18GK1055829SQ9110353
公开日1991年10月30日 申请日期1991年5月31日 优先权日1991年5月31日
发明者李曾均 申请人:李曾均