[发明专利]磁液式无极分子极化演示仪

说明书

技术领域

本发明属于教学仪器领域，涉及一种模拟演示无极分子极化的装置。 

背景技术

电介质的极化是电磁学教学中重要的内容。电介质的极化包括有极分子极化和无极分子极化。其中有极分子极化的原理演示仪业已存在，而无极分子极化的原理演示仪还没有出现过，原因在于，通过微弱的电场力就能看出变形的物质很少，还有就是这样的物质一般是液体，但是液体很难在容器之外被束缚，因而很难看到它整体的变形。 

发明内容

为了实现无极分子极化的演示，本发明提供一种用磁液模拟无极分子、用线圈产生的磁场模拟电场的演示无极分子极化过程的演示仪。 

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案： 

磁液式无极分子极化演示仪，由平板电极和磁液托盘组成；所述平板电极和磁液托盘水平设置，并平行相对，安装于垂直轨道上，其中磁液托盘固定于下方，平板电极可沿轨道移动；所述磁液托盘表面为平面镜，且均匀设置圆形磁液坑，该磁液坑的坑口直径小于坑内的直径；所述平板电极为扁平盒体，盒体内为线圈。 

所述轨道由一根竖直的丝杠和两根竖直的滑杆构成，丝杠和滑杆呈鼎立的对称结构，所述平板电极通过内螺纹与丝杠连接，两根所述滑杆位于平板电极外沿；所述磁液托盘与丝杠和滑杆固定连接；所述丝杠和两根滑杆上部通过横梁两两连接，并且丝杠顶端设手动转轮。 

所述磁液托盘表面的平面镜为反射膜。由于反射膜没有反射厚度，使得物与像之间没有固有差距。 

所述磁液托盘表面采用镜面不锈钢。镜面不锈钢没有反射厚度，使得物与像之间没有固有差距；并且不锈钢强度高，可直接作磁液托盘的结构体。 

使用本发明的装置可以用模拟的方式演示无极分子的极化，用磁液模拟无极分子，用平板电极中的线圈通电产生的磁场模拟电场。磁液坑中盛装磁液，线圈通电产生的磁场吸引磁液，将磁液从磁液坑中吸出一些，通过调节平板电极与磁液托盘的距离调整磁液被吸出的多少，也可以调节线圈中的电流调节平板电极对磁液的吸引力。磁液坑口小底大，可以防止磁液被完全从磁液坑中轻易吸出。磁液托盘表面为平面镜，可以反射突出磁液坑口的磁液，使磁液看起来呈基本的球形，近似模拟无极分子的形状。 

附图说明

图1是本发明磁液式无极分子极化演示仪的一个优选实施例的结构示意图。 

图中：1、平板电极，2、磁液托盘，3、线圈，4、磁液坑，5、丝杠，6、滑杆，7、横梁，8、手动转轮。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细说明。 

本发明中的主要部件是平板电极1和磁液托盘2。平板电极1的作用是模拟电介质极化中产生电场的电极，其实平板电极1中是线圈3，线圈3通电后能产生磁场。磁液托盘2的作用是盛装模拟无极分子的磁液，其上均匀设置许多盛装磁液的磁液坑4，磁液坑4是口小底大的圆坑，并且其表面为反射镜。当线圈3产生的磁场吸引磁液时，口小底大的磁液坑4防止磁液被轻易完全吸出，磁液托盘2表面的反射镜使突出磁液坑4的磁液通过镜面的反射模拟成完整的分子形状。磁液托盘2可以采用镜面不锈钢作为基本结构，在其上安装作为磁液坑的碗体；也可以采用较厚的材料，在该材料中镟出磁液坑，并在表面镀反射膜。为了精确调整磁液在电磁场作用下形状的变形，采用丝杠调整平板电极1和磁液托盘2的距离，如图1所示，平板电极1通过螺纹安装在竖直的丝杠5上，丝杠5顶端设手动转轮8，旋转手动转轮8可带动平板电极1上下移动，平板电极1两侧各设一根竖直的滑杆6，防止平板电极1左右移动。丝杠5和两根滑杆6形成鼎立的轨道，磁液托盘2位于丝杠5和两根滑杆6下部，并与丝杠5和两根滑杆6固定。为了使丝杠5与磁液托盘2之间能够旋转，丝杠5与磁液托盘2之间通过轴承连接。丝杠5和两根滑杆6的上部通过横梁7加以连接，使丝杠5和两根滑杆6成为一个整体。