Стенд для демонстрации свойств магнитного поля

 

Изобретение относится к демонстрационным устройствам по физике и может быть использовано при изучении различных свойств магнитного поля , в частности проникающей способности магнитных полей и способнссти маг нитных полей на водит ь ЭДС индукции в областях пространства, которыеА защищены металлическими экранами. Стенд для демонстрации свойств маг ни-гного поля содержит стойку, постоянный и-образный магнит, электрорегистрирующую аппаратуру, рамку из электрбпроводящей проволоки, установленную на стойке с возможностью перемещения в поле постоянного магнита и подключенную к электрорегистрирующей аппаратуре, а также сплошной металлический экран, выполненный в виде полой трубки и закрепленный на стойке с возможностью перемещения в поле постоянного магнита. При этом одна из сторон электропроводящей рамки расположена внутри полой трубки. 3 ил. с S (/)

СОЮЗ GOBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gg)5 G 09 В 23/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ею

На фиг.1-3 показан предлагаемый стенд.

Устройство содержит подковообразный железный магнит 1, являющийся источником магнитного поля, прямо- . угольная рамка 2, выполненная из не- ь4:ь скольких сотен витков медного эмалированного провода, которые стянуты в жгут с помощью хлопчатобумажной тесьмы, гальванометр (или самопишущиЙ, прибор) 3, который подсоединен к рамке 2 с помощью гибких многожильных.проводов 4. Стенд выполняется так, что магнит 1 и рамка 2 могут пе" ремещаться .друг относительно друга,,как на фиг. 1 показано стрелкой А.

На основании 5 (фиг.2 и 3) жестко

ГОСУДАРОТВЕКНЫИ . КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1. (21) 4699509/12 (22) . 31 05. 89 (46) 15.03 92, Бюл.. Y 10 (71) Алма-Атинский институт инЖене ров железнодорожного транспорта (72) В.П.Глушко, В.В.Глушко и Г. B.Ãëóâêî (53) 530.07(088:.8) (56) Элементарный учебник .физики!Под ред.Г..С.Ландсберга. М.: Наука, 1964, т.2, с.303. (54) СТЕНЛ ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ СВОЙСТВ

МАГНИТНОГО ПОЛЯ (57) Изобретение относится к демонстрационным устройствам Ао физике и может быть использовано при изучении различных свойств магнитного по" ля, в частности проникающей способИзобретение относится к физике, а именно к электродинамике, и может. быть использовано.при изучении различных свойств магнитного поля, в частно- .. сти проникающей способности магнитных полей и способности магнитных полей. наводить ЭЦС индукции в областях пространства которые защищены метал) лическими экранами.

Основной идеей изобретения является демонстрация проникающей способности магнитного поля через сплошные металлические экраны при относитель ном движении источника магнитного поля и экрана, что достигается вы». полнением экрана с возможность10 перемещения относительно магнита. ьSU 1720074 А 1

2 ности магнитных полей и способнссти магнитных полей наводить ЭДС индукции в областях flpQGTpBHcTBB которые. . защищены металлическими экранами.

Стенд для демонстрации свойств маг.нитного поля содержит стойку, постоянный: U-образный магнит, электрорегистрирующую аппаратуру, рамку из электропроводящей проволоки, установленную на стойке с возможностью перемещения в поле постоянного магнита и подключенную к электрорегистрирующей аппаратуре, а также сплошной метал" лический экран, выполненный B виде попой трубки и закрепленный на стой. ке с возможностью перемещения в поле постоянного магнита. При этом одна из сторон электропроводящей рамки расположена внутри полой трубки. 3 ил.

172007" укреплена опорная рама, выполненная в виде двух треугольных спор 6 и перекладины 7, соединяющей эти опоры.

На перекладине 7 укреплены навесы 8, представляющие собой шарикоподшипники„ жестко насаженные на перекладину 7 своей внутренней: обоймой, а. на внешней .обойме подшипника крепится хомут с крючком 9. На крючках 9 подвешивается прямоугольная рамка 2, а так-. же магнит с помощью специальных хлопчатобумажных нитей 10. Такой подвес магнита 1 рамки 2 превращает их . в некоторый физический маятник,, т.к. если отклонить магнит от положения равновесия и отпустить, то он будет совершать свободные колебания, как . показано на фиг.3 стрелкой F. Аналогичное относится и к рамке 2, од- 20 нако для того, чтобы колебания рамки были идентичны колебаниям магнита (например, по периоду и амплитуде), на рамку навешиваются грузы 11. Чтобы предотвратить качания рамки 2 25 или магнита 1, в станине предусмотрены стопоры 12, выполненные в виде болтов, которые ввернуты в основание

5. На рамку 2 могут надеваться экраны 13, которые изготовляют в виде у0 трубок из различных материалов, таких как.железо, медь, алюминий и . т.п. Трубки делают кругового или эллип", тического -сечения. Для облегчения постановки экрана 13 или его снятия с рамки 2 экраны имеют прорезь. 14 и стягиваются хомутом 15. Экраны 13 подвешиваются к перекладине 7 с помощью нитей 16.

Работа стенда при демонстрации 40 свойств магнитного поля заключается s следующем.

При перемещении рамки 2 (фиг.l) ,вдоль стрелки А, т.е. при вдвигании ее в полость магнита 1 или выдвиже-. 45 нии наружу, рамка пересекает магнит" . ные силовые линии и в .соответствии с законом индукции Фарадея в ней на" водится ЭДС индукции. Демонстрация указанного свойства магнитного поля 0 с помощью стенда производится следующим образом, С помощью стопора 12 фиксируют относительно основания 5 магнит (Фиг.2) . Затем приводят в колебательное движение рамку 2, как показано стрелкой Б на фиг.3, но

-при этом на рамку не надет экран

13, Затем на рамку 2 надевают экран

13 эллиптического сечения, просунув ее через прорезь 4 в экране 13, и фик-сируют экран 13 стопорами 12 отно" сительно станины 5 (фиг.2) . Снова приводят в колебательное движение рамку 2, как показано на фиг. 3 стрелкой Б. В данном случае рамка 2 будет перемещаться внутри экрана 13 и в зависимости от материала экрана (железо или цветные металлы) в неи будут наводиться различной величины ЭДС индукции. ЭДС будет минимального значения для железного экрана. Но если привести в колеба" тельное движение экраны. 13 и рамку

2 как целое, скрепив их друг с другом, то ЭДС индукции будет наводиться в рамке 2 такой величины, как буд" то бы экрана 13 нет. ЭДС индукции не зависит от материала, из которого сделан экран..

Указанное свойство проявляется и тогда, когда в колебательном дви" жении находится магнит 1, а рамка 2 и экран 13 неподвижны.

Формула изобретения

Стенд для демонстрации свойств магнитного поля, содержащий стойку, постоянный U-образный магнит, электрорегистрирующую аппаратуру и рамку из электропроводящей проволоки, установленную на стойке с возможностью перемещения в поле постоянного магнита и подключенную к электрорегистрирующей аппаратуре, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей, он содержит сплошной металлический экран, выполненный в видЪ полой трубки и закрепленный. на стойке с возможностью перемещения в поле постоянного магнита, при этом одна из сторон рамки расположена внутри полой трубки.

l?20074

1720074

Составитель :А.Глазков

Техред д,.,Кравчук Корректор М.Самборская

Редактор И.Циткина

Заказ 773 Тираж Подписное

SHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР.

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101