一種模擬靜電場描繪儀的制作方法
【專利摘要】一種模擬靜電場描繪儀,主要應用于大、中專院校物理實驗教學,它含水槽、自來水、支撐柱、有機玻璃平臺、坐標紙、電極I、電極II、激光描點處、模擬靜電場測試儀、探頭裝置。探頭裝置上的半導體激光器通過探頭裝置上的電纜與模擬靜電場測試儀的接線柱I電連接,半導體激光器發(fā)出激光束,激光束通過出光孔透過有機玻璃平臺在坐標紙上產(chǎn)生激光描點處,水槽中自來水電介質(zhì)中任意位置的電勢通過探頭裝置上的探針由電壓表測量顯示,探針的位置通過坐標紙上的激光描點處直接描出,徹底解決了雙層結(jié)構(gòu)儀器中探針和描繪點不在同一直線上的問題,使描繪變得直觀和簡單,而且導電介質(zhì)、電極容易更換和清洗。
【專利說明】一種模擬靜電場描繪儀
所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種模擬靜電場描繪儀,主要應用于大、中專院校物理實驗教學?!颈尘凹夹g(shù)】
[0002]電場可用電場強度和電位的空間分布來描述,在一般清況下,用數(shù)學方法求解靜電場比較復雜和困難,往往借助于實驗進行測量,而直接測量靜電場的分布很困難,為此,常用穩(wěn)恒電流場模擬靜電場的方法來間接測量靜電場,此種實驗方法叫“模擬法”?,F(xiàn)有的模擬靜電場描繪儀的導電介質(zhì)主要是自來水、導電微晶,但是,不管導電介質(zhì)是自來水還是導電微晶,都存在著明顯的不足:穩(wěn)恒電流場與描繪板為上下兩層,其探針和描繪筆分別固定在上下兩彈片上,描繪時探針和描繪點很難在同一直線上,因此,必將帶來較大的誤差;另外,儀器結(jié)構(gòu)復雜、操作繁瑣,尤其是自來水導電介質(zhì)時,不易更換導電介質(zhì)和電極。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]為了解決現(xiàn)有模擬靜電場描繪儀的不足,本實用新型提供一種新型模擬靜電場描繪儀,該模擬靜電場描繪儀不僅解決了探針和描繪筆的不同軸問題,使描繪變得直觀和簡單,而且導電介質(zhì)、電極容易更換和清洗。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:它含水槽、自來水、支撐柱、有機玻璃平臺、坐標紙、電極1、電極I1、激光描點處、模擬靜電場測試儀、探頭裝置。模擬靜電場測試儀含接線柱1、接線柱I1、接線柱II1、電壓表、機箱。探頭裝置含底座、探針、半導體激光器、出光孔、激光器金屬套、金屬橫梁、電纜。水槽中盛有適量的自來水電介質(zhì)。有機玻璃平臺固定有四個支撐柱,電極1、電極II固定在有機玻璃平臺的適當位置,有機玻璃平臺上放置有坐標紙,移動固定有四個支撐柱的有機玻璃平臺可使電極1、電極II的下端浸于自來水中。模擬靜電場測試儀通過接線柱I1、接線柱III提供交流電源,電極I通過導線與接線柱III電連接,電極II通過導線與接線柱II電連接,因此,電極I和電極II上獲得模擬靜電場測試儀提供的交流電源。探頭裝置上的探針通過激光器金屬套、金屬橫梁與電纜電連接,探頭裝置上的電纜與模擬靜電場測試儀的接線柱I電連接,移動探頭裝置可使探頭裝置上的探針在自來水中垂直水面水平移動,探頭裝置上的半導體激光器通過探頭裝置上的電纜與模擬靜電場測試儀的接線柱I電連接,半導體激光器發(fā)出激光束,激光束與探針在同一垂直線上,因此,激光束也同步移動,激光束通過出光孔透過有機玻璃平臺在坐標紙上產(chǎn)生激光描點處,水槽中自來水電介質(zhì)中任意位置的電勢通過探頭裝置上的探針由電壓表測量顯示,探針的位置通過坐標紙上的激光描點處直接描出,因此,水槽中自來水電介質(zhì)中任意位置的電勢點可在坐標紙上對應的激光描點處直接描出。
[0005]本實用新型的有益效果是,探頭裝置上的半導體激光器通過探頭裝置上的電纜與模擬靜電場測試儀的接線柱I電連接,半導體激光器發(fā)出激光束,激光束通過出光孔透過有機玻璃平臺在坐標紙上產(chǎn)生激光描點處,水槽中自來水電介質(zhì)中任意位置的電勢通過探頭裝置上的探針由電壓表測量顯示,探針的位置通過坐標紙上的激光描點處直接描出,徹底解決了雙層結(jié)構(gòu)儀器中探針和描繪點不在同一直線上的問題,使描繪變得直觀和簡單,而且導電介質(zhì)、電極容易更換和清洗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0007]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2是圖1中模擬靜電場測試儀結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖3是圖1中探頭裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖中,1、水槽,2、自來水,3、支撐柱,4、有機玻璃平臺,5、坐標紙,6、電極1,7、電極11,8、激光描點處,9、模擬靜電場測試儀,10、探頭裝置,11、接線柱I,12、接線柱II,13、接線柱III,14、電壓表,15、機箱,16、底座,17、探針,18、半導體激光器,19、出光孔,20、激光器金屬套,21、金屬橫梁,22、電纜。
【具體實施方式】
[0011]在圖1中,水槽⑴中盛有適量的自來水⑵電介質(zhì)。有機玻璃平臺⑷固定有四個支撐柱(3),電極U6)、電極II (7)固定在有機玻璃平臺(4)的適當位置,有機玻璃平臺
(4)上放置有坐標紙(5),移動固定有四個支撐柱(3)的有機玻璃平臺(4)可使電極I (6)、電極II (7)的下端浸于自來水(2)中。模擬靜電場測試儀(9)通過圖2中的接線柱II (12)、接線柱III (13)提供交流電源,電極I (6)通過導線與圖2中的接線柱111(13)電連接,電極II (7)通過導線與圖2中的接線柱II (12)電連接,因此,電極I (6)和電極II (7)上獲得模擬靜電場測試儀(9)提供的交流電源。探頭裝置(10)上的圖3中的探針(17)通過圖3中的激光器金屬套(20)、圖3中的金屬橫梁(21)與圖3中的電纜(22)電連接,探頭裝置
(10)上的圖3中的電纜(22)與模擬靜電場測試儀(9)的圖2中的接線柱I (11)電連接,移動探頭裝置(10)可使探頭裝置(10)上的圖3中的探針(17)在自來水(2)中垂直自來水
(2)面水平移動,探頭裝置(10)上的圖3中的半導體激光器(18)通過圖3中的電纜(22)與模擬靜電場測試儀(9)的圖2中的接線柱I (11)電連接,圖3中的半導體激光器(18)發(fā)出激光束,激光束與圖3中的探針(17)在同一垂直線上,因此,激光束也同步移動,激光束通過圖3中的出光孔(19)透過有機玻璃平臺⑷在坐標紙(5)上產(chǎn)生激光描點處⑶,7K槽⑴中自來水(2)電介質(zhì)中任意位置的電勢通過探頭裝置(10)上的圖3中的探針(17)由圖2中的電壓表(14)測量顯示,圖3中的探針(17)的位置通過坐標紙(5)上的激光描點處⑶直接描出,因此,水槽⑴中自來水⑵電介質(zhì)中任意位置的電勢點可在坐標紙(5)上對應的激光描點處(8)直接描出。
【權(quán)利要求】
1.一種模擬靜電場描繪儀,它含水槽、自來水、支撐柱、有機玻璃平臺、坐標紙、電極1、電極I1、激光描點處、模擬靜電場測試儀、探頭裝置,其特征是:有機玻璃平臺固定有四個支撐柱,電極1、電極II固定在有機玻璃平臺的適當位置,有機玻璃平臺上放置有坐標紙,移動固定有四個支撐柱的有機玻璃平臺可使電極1、電極II的下端浸于自來水中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬靜電場描繪儀,其特征是:探頭裝置上的半導體激光器通過探頭裝置上的電纜與模擬靜電場測試儀的接線柱I電連接,半導體激光器發(fā)出激光束,激光束與探針在同一垂直線上,因此,激光束也同步移動,激光束通過出光孔透過有機玻璃平臺在坐標紙上產(chǎn)生激光描點處,水槽中自來水電介質(zhì)中任意位置的電勢通過探頭裝置上的探針由電壓表測量顯示,探針的位置通過坐標紙上的激光描點處直接描出。
【文檔編號】G09B23/18GK203386401SQ201320475620
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月30日
【發(fā)明者】邱前球, 陳光偉, 文景 申請人:湘南學院