Устройство для демонстрации действия токов Фуко Советский патент 1991 года по МПК G09B23/18 

Изобретение относится к средствам обучения, в частности к учебным прибором по физике, и может быть использовано в ряде лекционных наглядных экспериментов, таких, например, как вихревые токи в проводниках, свободное падение тела и действующие на него внешние силы, влияние сорта материала, профиля, толщины при изучении вихревых токов в проводниках и т.д.

Целью изобретения является повышение наглядности и дидактического восприятия и расширение демонстрационных возможностей путем обеспечения демонстрации изменения действия токов Фуко в зависимости от различных факторов.

На фиг. 1 приведена схема устройства, продольный разрез на фиг 2 -разрез А А ня Лиг. I: на фиг.З-устройство. общий вид.

Устройство для демонстрации токов Фуко в зависимости от сорта материала, его конфигурации и толщины содержит держатель 1, выполненный из прозрзчного материала, например плексиглэсса, алюминиевую трубку 2, установленную на держателе 1, медную трубку 3, медную трубку 4 большего наружного диаметра, стеклянную трубку 5, медную трубку 6с продольным разрезом по всей ее длине, металлическую мембрану-улавливатель 7. выполненную из тонкой металлической пластинки, деревянный резонатор 8. служащий для звуковой индикации и фиксации магнита, цилиндрические немагниты 9 и 10 и одинаковые маг- нитыЮ и 11. выполненные, например, из сплава материалов Fe-Cr-Co в процентном соотношении 60:25:15, с намагниченностью О

о

00 Ю 00

ю

2.10 Г.Э, по временам пролета внутри трубок судят о токах Фуко.

Держатель крепится на штативе 12, с помощью винта 13.

Устройство работает следующим обра- зом.

Для анализа зависимости токов Фуко от сорта материала в трех одинаковых по своей длине трубках, стеклянной, медной и алюминиевой одновременно производят замер пролетного времени цилиндрического магнита, убедившись в том, что время пролета для каждой трубки одно и то же. Немагнит может быть выполнен из немагнитного материала. Затем в этих же трубках производится, замер времени пролета магнитов по их падению на резонатор-улавливатель, например, секундомером, при этом для каждой трубки время пролета существенно различается и соответственно удов-

летворяет УСЛОВИЮ Т,стекл. с Т.алюм. 1медн.

Магниты в трубках могут запускаться одновременно или поочередно, на конечном результате это не сказывается.

Для анализа и демонстрации токов Фу- ко в зависимости той конфигурации материала, пропускают магниты по трубкам, выполненным, например, из меди, имеющие одинаковую длину, внутренний и наружный диаметры, причем в, одной из трубок вдоль всей ее длины выполнен продольный разрез. По временам пролета магнитов судят о влиянии конфигурации проводника, причем время пролета

мед с спрор t медн-

Для анализа и демонстрации токов Фуко в зависимости от толщины материала пропускают магниты по двум трубкам, выполненным, например, из меди, имеющим одинаковую длину , внутренний диаметр, а

наружный диаметр одной из трубок существенно отличается от наружного диаметра другой трубки. По разнице времен пролета магнитов судят о влиянии толщины проводника, причем времена пролета удовлетворяют t мед t медн толст

В предлагаемом устройстве все трубки выбраны длиной 660 мм, внутренний диаметр 12 мм, наружный диаметр 14 мм, причем наружный диаметр утолщенной трубки 16 мм, а продольный разрез выполнен шириной 1 мм. Размеры магнита: высота 10мм, диаметр 10,5 мм, такие же размеры и немагнита, выполненного из меди.

В предлагаемом устройстве реализуется следующее соотношение времен с учетом изложенных размеров и материалов: t

стекл t апюм. Тмедн с npop t медн: t толст.медн.

0.3 3. 5- 6: 9с

Формула изобритения Устройство для демонстрации действия токов Фуко, содержащее трубку, вертикально установленную на штативе, и тело, выполненное из магнитного материала, о т- личающееся тем, что, с целью повышения наглядности и расширения демонстрационных возможностей путем обеспечения демонстрации изменения действия токов Фуко в зависимости от различных факторов, оно содержит набор дополнительных трубок одинаковой длины и с одинаковым внутренним диаметром из материалов с разным сопротивлением, три трубки из одного проводящего материала, две из которых имеют разный внешний дизметр, а третья имеет продольную прорезь по всей длине, резонатор с металлической мембраной-улавливателем, установленный :юд трубками, и дополнительные тела, одно из которых выполнено из немагнитного материала,

Изобретение относится к средствам обучения, в частности к учебным приборам по физике, и может быть широко использовано при изучении лекционных курсов физики, например электричества, электродинамики, материаловедения. Целью изобретения является повышение наглядности и расширение демонстрационных возможностей путем обеспечения демонстрации изменения действия токов Фуко в зависимости от различных факторов. Устройство выполнено в виде набора трубок одинаковой длины и одинакового внутреннего диаметра, изготовленных из разных материалов, например стекла, меди, алюминия, и аналогичных трубок из проводящих материалов, например меди, у которых в одной наружный диаметр больше, а другой, аналогичной, выполнен продольный разрез по всей ее длине, трубки расположены вертикально и закреплены на штативе при помощи держателя. В устройство входят также одинаковые цилиндрические магниты и немагниты, которые могут свободно перемещаться в трубках. По времени их пролета судят о влиянии вихревых токов Фуко. Для индикации их пролета под трубками расположен резонатор с металлической мембраной-улавливателем. 3 ил.

a

A

Л.: f

h, «

+ S