Учебный прибор по электротехнике Советский патент 1987 года по МПК G09B23/18 

1341672

стенок сосуда 6 имеется патрубок 7 для подачи и слива неэлектропроводной жидкости. Прибор позволяет демонстрировать опыты, подтверждающие, что сила давления на диэлектрик, раз1

И:зобретение относится к приборам и наглядным пособиям Д1:я изучения курса электротехники,

Цель изобретения - расширение демонстрационных возможностей путем демонстрации силы давления на диэлектрик со стороны обкладок конденсатора.

,На чертеже представлен учебный прибор по электротехнике.

Учебный прибор по электротехнике содержит установленные на основании блок конденсаторов, толщина диэлектрика 2 которьк возрастает в соотношении 1:2:3, и источник постоянного тока с клеммами 3 и 4, связанный с одной из обкладок 5 каждого конденсатора. Учебный прибор имеет прозрачный сосуд 6 с патрубком 7 для заливки неэлектропроводной жидкости и расположенные в сосуде 6 с йозмож- ностью вертикального перемещения три цилиндра 9-11 равной массы, в каждом из которых установлен электропроводный стержень 12, через пластину 13 электрически связанный с клеммой 3 источника постоянного тока. При этом одна из обкладок 14 каждого конденсатора закреплена на дне сосуда 6, а вторая обкладка 5 соединена с электропроводным стержнем 12 соответствующего цилиндра (9 - 11).

Учебньм прибор работает следующим образом.

При отключенном источнике постоянного тока через патрубок 7 в сосуд 6 заливают слегка окрашенный- жидкий диэлектрик, например дистиллированную воду 8, При определенном небольшом уровне воды под действием архимедовой силы ьщлиндры 9-11 отделяются от дна сосуда 6 и одновременно поднимаются вверх (когда архимедова сила становится равной

деляющий электропроводящие среды, прямо пропорциональна приложенной разности потенциалов и обратно пропорциональна толщине диэлектрика, 1 ил.

5

0

2

массе цилиндра). Затем выпускают воду из сосуда 6 и алюминиевые об- кладки 5 цилиндров 9-11 Снова контактируют со слоем 2 диэлектрика. К клеммам 3 и 4 подключают источник постоянного тока с регулируемым напряжением. Через пластину 13 и вертикальные стержни 12 обкладки 5 цилиндров 9 - 11 заряжаются зарядом противоположного знака по отношению к заряду обкладки 14, В сосуд 6 постепенно заливают дистиллированную воду. При этом по мере нарастания уровня первым отделяется от дна сосуда 6 под действием архимедовой силы цилиндр 9, толщина слоя 2 диэлектрика под которым наибольшая; при более высоком уровне отделяется средний цилиндр 10, а затем и цилиндр 11, под которым толщина слоя 2 диэлектрика наименьшая. Это свидетельствует о том, что сила давления на диэлектрик со стороны

5 обкладок конденсатора обратно пропорциональна диэлектрика. Затем уменьшают вдвое величину напряжения, поданного на клеммы 3 и 4, и повторяют опыт, В этом случае

0 цилиндры 9, 10 и 11 отделяются от дна сосуда в той же последователь- ности, но при соответственно вдвое более низких уровнях. Это подтверждает то, что сила давления на диэлектрик со стороны прилегающих к нему обкладок конденсатора прямо пропорциональна приложенной к ним разности потенциалов.

Q Таким образом, прибор позволяет демонстрировать опыты, подтверждающие, что сила давления на диэлектрик, разделяк)щий электропроводящие среды, прямо пропорциональна приложенной разности потенциалов и обратно пропорциональна толщине диэлектрика.

5

Предлагаемый учебньй прибор может быть применен для моделирования клеточной мембраны при изучении курса биологической и медицинской физики. Он позволяет демонстрировать силы , сжимающие клеточную мембрану, считая что она представляет собой диэлектрик, находящийся между электропроводящими средами (тканевая жидкость и цитоплазма клетки), и моделируемые обкладками конденсатора. Изменение разности потенциалов на мембране приводит к изменению давления сжатия мембраны, а следовательно, к изменению проницаемости мембраны.

Формула изобретения Учебный прибор по электротехнике, содержащий установленные на основании блок конденсаторов, толщина диэлектрика которых возрастает в

Редактор Л. Пчолинская

Составитель Т. Григорян

Техред А.Кравчук Корректор И. Муска

Заказ 4440/54Тираж 433Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Р&ушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная 4.

соотношении 1:2:3, и источник постоянного тока, связанный с одной из обкладок каждого конденсатора, отличающийся тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей путем демонстрации силы давления на диэлектрик со стороны обкладок конденсатора,он

Q имеет прозрачный сосуд с патрубком для запивки неэлектропроводной жидкости и расположенные в сосуде с возможностью вертикального перемещения три цилиндра равной мцссы,

5 в каждом из которых установлен

электропроводный стержень, связанный с источником постоянного тока, при этом одна из обкладок каждого конденсатора закреплена на дне сосуда,

0 а вторая обкладка соединена с эле- ктропроводным стержнем соответствующе го Цилиндра.

Изобретение относится к учебным приборам и наглядным пособиям для изучения курса электротехники и позволяет расширить демонстрационные возможности прибора путем демонстрации давления на диэлект.рик со стороны обкладок конденсатора. ПриВ х ;бор содержит прямоугольный сосуд 6 из оргстекла, дно которого вьшол- нено двухслойным, верхний слой 2 представляет собой твердый диэлектрик переменной толщины с соотношением 1:2:3, а нижний слой - металлический, например из алюминия. Внутри сосуда 6 установлены три цилиндра 9, 10, 11 равной массы со стенками из электроизоляционного материала и дном 5 из алюминия. В дно 5 каждого цилиндра ввинчены вертикальные металлические стержни 12, проходящие через отверстия прикрепленных к стенкам сосуда 6 горизонтальных пластинок, одна из которых 13 металлическая и присоединена к клемме 3 ис-- точника постоянного тока. Другая клемма 4 связана с металлическим слоем дна сосуда 6. В одной из о (Л ( 05 /-fr