【技术实现步骤摘要】
一种同心圆电极静电场模拟装置及使用方法
:本专利技术涉及实验教学仪器领域,具体涉及一种同心圆电极静电场模拟装置及使用方法。
技术介绍
:了解和掌握带电体周围静电场分布,对于某些科学研究和工程技术十分重要,但一般难以对静电场分布用理论方法进行计算,用仪表直接测量也相当困难,静电场的测量一般采用模拟法,利用稳恒电流场模拟静电场,通过测量恒定电流场中的电势分布来确定静电场的电势分布。在大学物理实验课程中,“静电场的模拟法描绘”实验属于基础性实验,仪器使用人数和使用频率非常高,根据教材要求和课程安排,在教学实践中同心圆电极结构使用最为广泛。用稳恒电流场模拟静电场,要建立稳恒电流场,采用良导体做成电流场的电极,而用电阻率远大于电极电阻率的不良导体充当导电质,如导电微晶、自来水、稀硫酸铜溶液等,实际应用中的实验仪器,水槽式模拟静电场测绘仪和导电微晶静电场描绘仪比较常见。水槽式模拟静电场测绘仪基本结构大体为方形水槽,每个水槽内放置一套金属电极,在槽底开孔固定电极位置,并与槽外电路连接。实验时水槽注入自来水作为电介质,置于测量架上,通常以双层探针作为测量、记录的工具。水槽式模拟静电场测绘仪在使用中暴露了一些问题,如水槽结构未设计水平调节装置,实验时不能将水层调平,不能保证导电介质的电导率处处均匀,因此会形成很大的测量误差;双层探针定位由于其结构特点及不可避免的制造误差,也会给测量增加较大误差;尽管已采取防漏措施,仪器使用一段时间后,电极的穿孔处仍经常发生漏水现象,且存在水对金属零件的腐蚀问题;水槽内金属电极的类型和相互位置,一经确定即不能变化,缺乏使用的灵活性等等。导电微 ...
【技术保护点】
一种同心圆电极静电场模拟装置,其特征在于:包括有底座、纵向移动机构、横向移动机构、探针机构、同心圆电极板,所述纵向移动机构包括有两条平行固定在底座两侧的纵向导轨,每条纵向导轨上分别滑动安装有一个纵向滑块,纵向导轨上还固定有纵向标尺;所述横向移动机构包括有一条横向导轨,横向导轨的两端分别固定在一个纵向滑块上,横向导轨上滑动安装有一个横向滑块,横向导轨上还固定有横向标尺;所述探针机构固定在横向滑块上;所述同心圆电极板固定在底座的中心位置,同心圆电极板包括有内、外电极,内、外电极通过接线端子和导线分别与正、负接线柱连接;所述探针机构可在移动范围内实现纵向、横向的自由移动并进行数据测量。
【技术特征摘要】
1.一种同心圆电极静电场模拟装置,其特征在于:包括有底座、纵向移动机构、横向移动机构、探针机构、同心圆电极板,所述纵向移动机构包括有两条平行固定在底座两侧的纵向导轨,每条纵向导轨上分别滑动安装有一个纵向滑块,纵向导轨上还固定有纵向标尺;所述横向移动机构包括有一条横向导轨,横向导轨的两端分别固定在一个纵向滑块上,横向导轨上滑动安装有一个横向滑块,横向导轨上还固定有横向标尺;所述探针机构固定在横向滑块上;所述同心圆电极板固定在底座的中心位置,同心圆电极板包括有内、外电极,内、外电极通过接线端子和导线分别与正、负接线柱连接;所述探针机构可在移动范围内实现纵向、横向的自由移动并进行数据测量。2.根据权利要求1所述的一种同心圆电极静电场模拟装置,其特征在于:所述底座包括有金属板、四支地脚,四支地脚通过螺钉固定于金属板下部。3.根据权利要求1所述的一种同心圆电极静电场模拟装置,其特征在于:所述同心圆电极板的内电极为直径10mm的圆形正电极,外电极为内径140mm、外径160mm的圆环形负电极,内电极连接正接线柱,外电极连接负接线柱。4.根据权利要求3所述的一种同心圆电极静电场模拟装置,其特征在于:所述同心圆电极板整体为方形结构,同心圆电极板上除内、外电极的区域均覆盖一层导电微晶,导电微晶为不良导体。5.根据权利要求4所述的一种同心圆电极静电场模拟装置,其特征在于:所述同心圆电极板的内、外电极通过电极板固定件固定在底座上,电极板固定件为非金属板,电极板固定件与底座之间留有空间用于布置内、外电极与正、负接线柱之间的导线和接线端子。6.根据权利要求1所述的一种同心圆电极静电场模拟装置,其特征在于:所述探针机构包括有测量探针、记录探针、手柄,测量探针、记录探针分别螺纹连接于手柄的上下两端,测量探针、记录探针为同轴结构;所述手柄的下端套装连接有连接块,手柄和连接块上分别设有上、下环形台阶,手柄和连接块之间设有弹簧,弹簧的上下端面分别抵在上环形台阶的下端面和下环形台阶的上端面上;所述探针机构通过连接块与横向滑块连接固定。7.根据权利要求6所述的一种同心圆电极静电场模拟装置,其特征在于:所述测量探针包括有探针杆、金属滚珠,探针杆采用阶梯过渡的结构、直径逐步变小,探针杆的端部加工成锥面,锥面的前端加工内孔,金属滚珠放置于内孔并进行收口,使得金属滚珠不至脱落且能在内孔中自由滚动。8.根据权利要求7所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:于力刚,何君琦,赵健,
申请(专利权)人:淮北师范大学,
类型:发明
国别省市:安徽,34
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