[發明專利]磁液式無極分子極化演示儀

有效

• 申請號: 201210549716.8
• 申請日: 2012-12-17
• 公開（公告）號: CN102982714A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 楊旭東;劉敏薔;劉宇星
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 吳蔭芳

技術領域

本發明屬于教學儀器領域，涉及一種模擬演示無極分子極化的裝置。?

背景技術

電介質的極化是電磁學教學中重要的內容。電介質的極化包括有極分子極化和無極分子極化。其中有極分子極化的原理演示儀業已存在，而無極分子極化的原理演示儀還沒有出現過，原因在于，通過微弱的電場力就能看出變形的物質很少，還有就是這樣的物質一般是液體，但是液體很難在容器之外被束縛，因而很難看到它整體的變形。?

發明內容

為了實現無極分子極化的演示，本發明提供一種用磁液模擬無極分子、用線圈產生的磁場模擬電場的演示無極分子極化過程的演示儀。?

為了實現上述目的，本發明采取了如下技術方案：?

磁液式無極分子極化演示儀，由平板電極和磁液托盤組成；所述平板電極和磁液托盤水平設置，并平行相對，安裝于垂直軌道上，其中磁液托盤固定于下方，平板電極可沿軌道移動；所述磁液托盤表面為平面鏡，且均勻設置圓形磁液坑，該磁液坑的坑口直徑小于坑內的直徑；所述平板電極為扁平盒體，盒體內為線圈。?

所述軌道由一根豎直的絲杠和兩根豎直的滑桿構成，絲杠和滑桿呈鼎立的對稱結構，所述平板電極通過內螺紋與絲杠連接，兩根所述滑桿位于平板電極外沿；所述磁液托盤與絲杠和滑桿固定連接；所述絲杠和兩根滑桿上部通過橫梁兩兩連接，并且絲杠頂端設手動轉輪。?

所述磁液托盤表面的平面鏡為反射膜。由于反射膜沒有反射厚度，使得物與像之間沒有固有差距。?

所述磁液托盤表面采用鏡面不銹鋼。鏡面不銹鋼沒有反射厚度，使得物與像之間沒有固有差距；并且不銹鋼強度高，可直接作磁液托盤的結構體。?

使用本發明的裝置可以用模擬的方式演示無極分子的極化，用磁液模擬無極分子，用平板電極中的線圈通電產生的磁場模擬電場。磁液坑中盛裝磁液，線圈通電產生的磁場吸引磁液，將磁液從磁液坑中吸出一些，通過調節平板電極與磁液托盤的距離調整磁液被吸出的多少，也可以調節線圈中的電流調節平板電極對磁液的吸引力。磁液坑口小底大，可以防止磁液被完全從磁液坑中輕易吸出。磁液托盤表面為平面鏡，可以反射突出磁液坑口的磁液，使磁液看起來呈基本的球形，近似模擬無極分子的形狀。?

附圖說明

圖1是本發明磁液式無極分子極化演示儀的一個優選實施例的結構示意圖。?

圖中：1、平板電極，2、磁液托盤，3、線圈，4、磁液坑，5、絲杠，6、滑桿，7、橫梁，8、手動轉輪。?

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做詳細說明。?

本發明中的主要部件是平板電極1和磁液托盤2。平板電極1的作用是模擬電介質極化中產生電場的電極，其實平板電極1中是線圈3，線圈3通電后能產生磁場。磁液托盤2的作用是盛裝模擬無極分子的磁液，其上均勻設置許多盛裝磁液的磁液坑4，磁液坑4是口小底大的圓坑，并且其表面為反射鏡。當線圈3產生的磁場吸引磁液時，口小底大的磁液坑4防止磁液被輕易完全吸出，磁液托盤2表面的反射鏡使突出磁液坑4的磁液通過鏡面的反射模擬成完整的分子形狀。磁液托盤2可以采用鏡面不銹鋼作為基本結構，在其上安裝作為磁液坑的碗體；也可以采用較厚的材料，在該材料中鏇出磁液坑，并在表面鍍反射膜。為了精確調整磁液在電磁場作用下形狀的變形，采用絲杠調整平板電極1和磁液托盤2的距離，如圖1所示，平板電極1通過螺紋安裝在豎直的絲杠5上，絲杠5頂端設手動轉輪8，旋轉手動轉輪8可帶動平板電極1上下移動，平板電極1兩側各設一根豎直的滑桿6，防止平板電極1左右移動。絲杠5和兩根滑桿6形成鼎立的軌道，磁液托盤2位于絲杠5和兩根滑桿6下部，并與絲杠5和兩根滑桿6固定。為了使絲杠5與磁液托盤2之間能夠旋轉，絲杠5與磁液托盤2之間通過軸承連接。絲杠5和兩根滑桿6的上部通過橫梁7加以連接，使絲杠5和兩根滑桿6成為一個整體。?