Прибор для демонстрации поляризации диэлектриков Советский патент 1983 года по МПК G09B23/18 

том конце снабжены шаровидными наконечниками, установленными в прорезях проводящей планки 2.

Нижние нити соединены одним концом с шариками диполей другого знака, а на другом конце снабжены шаровидными наконечниками, установленными в прорезях проводяшей планки 3. На боковых стенках корпуса 1 установлены электроды 6 в виде.плоских дисков. Центры дисков и диполей находятся на одном уровне. Для проведения опытов клеммы 7 дисков через четырехполюсный переключатель подключают к полюсам высоковольтного выпрямителя с регулируемым напряжением (20-25 кВ),а клеммы 8 проводника планок подключают к полюсам того же источника, на которые подается постоянное напряжение (10-12 кВ).

Алюминиевые шаровидные наконечники могут скользить вдоль прорезей проводящих планок 2 и 3, причем верхние могут фиксироваться зажимами 9, установленными на корпусе.1

Модель работает следующим образом.

Фиксируя верхние наконечники с помощью зажимов 9 при произвольной ориентации осей диполей, постепенно увеличивают напряжение внешнего поля, при этом оба диполя враш,аются вокруг вертикальных нитей 5, и при максимальном напряжении их моменты совпадают с напряжением силовых линий.

Изменив с помощью переключателя направление внешнего поля, наблюдают за изменением направлени-я ориентации диполей.

Благодаря упругости нитей 5 при снятии напряжения с клемм 7 дисков ориентация диполей нарушается. Это моделирует так называемую ориентационную или дипольную поляризацию.

Затем снимают зажимы 9 и повторяют опыт. В этом случае при отключении внешнего поля ориентация диполей сохраняется.

Это моделирует особенность поляризации диэлектриков, называемых сегнетоэлектриками.

Впоследствии один из электродов 6 заменяют на диск с уменьшенной площадью (в 10-15 раз). В этом случае внешнее электрическое поле является неоднородным и при воспроизведении опыта диполи не только ориентируются, но и смещаются в сторону увеличения напряженности, т.е. в сторону диска с меньшей .плбщадью.

Таким образом, изобретение позволяет повысить качество усвоения учебного материала и эффективность использования пособия в учебном процессе, так как лаглядно демонстрирует особенности поведения диэлектриков в электрическом поле.

Формула изобретения

Прибор для демонстрации поляризации диэлектриков, включающий прямоугольный корпус из прозрачного материала с плоскими электродами на его боковых стенках, подключенными к полюсам высоковольтного источника напряжения, и горизонтально расположенную модель диполя, закрепленную на подвесе в корпусе, отличающийся тем, что, с целью повыщения наглядности, он имеет дополнительную модель диполя с подвесом, расположенную в корпусе, верхнюю и нижнюю планки с прорезями, между которыми расположены модели диполей, нити, соединенные одним концом с моделями, шаровые наконечники, закрепленные на концах подвесов и нитей, и зажимы, связанные с наконечниками подвесов, при этом нити и подвесы расположены в прорезях планок.

5Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе 1. Лекционные демонстрации по физике под ред. В. И. Ивероновой.-М., 1972 (прототип).