Устройство для демонстрации свойств магнитного поля

АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВМДЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСК 3851317/28-1230,01,8507.07.86. Бюл.Липецкий госудаеский институтН М.Анисимов621.317.329 (08.8) нт ь 1 онныи эксперим емонстр ац ике в ср дней улярн амики -М.: П 4, 34 коле, Час по ф Меха новы ая физика./ Под реросвещени1-342,ка, мол лектрод ого А.А с. 302. Поов 19 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИСВОЙСТВ МАГНИТНОГО ПОЛЯ(57) Изобретение относится к учебнойаппаратуре по физике и позволяетповысить наглядность демонстрацииустройства для демонстрации свойствмагнитного поля, Устройство содержитисточник магнитного поля, частицы 2и кольцо из магнитного материала.Экран 4 и оптическая система служатдля проецирований на экран 4 перемещения частиц 2 под действием магнитного поля. Оптическая системаимеет линзу 5 и объектив 6, Прозрач1243012 ная кювета 7 с жидкостью 8 расположена между линзой 5 и объективом 6, Частицы 2 закреплены на поверхности дополнительных частиц; выполненных из магнитного материала, плотность которого меньше плотности жидкости . Кольцо 3, частицы 2 и дополнительные Изобретение относится к учебнойаппаратуре по физике и может бытьиспользовано Для лекционных демонстраций и при проведении лабораторных работ со студентами и учащимисяпри изучении раздела "Магнетизм"соответствующего курса общей физики,Цель изобретения - повьшение наглядности демонстрации и обеспечениенаблюдения траектории частиц.На фиг. схематически изображеноустройство, общий вид; на фиг.2дополнительная частица с магнитнымичастицами; на фиг.З - то же, с элементами из красящего вещества; нафиг4 - кювета с частицами в магнитном поле; на фиг.5 - то же, с кольцом из магнитного материала,Устройство содержит источник 1магнитного поля (фиг .4), частицы 2и кольцо 3 из магнитного материала(фиг.5), экран 4 и оптическую систему для проецирования на экран 4перемещения частиц 2 под действиеммагнитного поля, имеющую линзу 5 иобъектив 6. Устройство имеет также прозрачнуюкювету 7 с жидкостью 8, расположен- ную мщцу линзой 5 и объективом 6 оптической системы и дополнительные частицы 9 из немагнитного материала, плотность которого меньше плотности жидкости, при этом частицы 2 из магнитного материала закреплены на поверхности дополнительных частиц 9, а кольцо 3 и частицы 2 и 9 расположены в кювете 7. Кроме того, устройство имеет закрепленные на поверхности дополнительных частиц, 9 элементы 10 из растворимого в жидкости красящего вещества. частицы расположены в кювете 7. Наповерхности дополнительных частицзакреплены элементы из растворимогов ящцкости красящего вещества, чтообеспечивает возможность наблюдения,траектории частиц . 1 з, и. ф-лы.5 ил. Устройство используется дпя демонстрирования свойств магнитного поляследующим образом.В кювету 7 с жидкостью 8 равно 5 мернс разбрасывают дополнительныечастицы 9 с прикрепленными частицами2 из магнитного материала и подносятк одной из стенок магнит электромагнит) 1 и наблюдают за увеличенным1 О изображением частиц на экране 4. Приэтом частицы, которые находятся ближе к магниту 1, начинают двигатьсяс большей скоростью, чем частицы,которые находятся дальше от магнита15 1. Кроме того, частицы по мере приближения к стенке со стороны магнита1 движутся с ускорением, приобретаявсе большую и большую скорость (нафиг.4 длина стрелок около частиц 220 соответствует их скоростям). Такимобразомпо характеру движения частиц учащиеся легко могут сделать вывод об изменении величины напряженности магнитного поля. Траекториядвижения частиц 2 показывает направление вектора индукции магнитногополя магнита 1 (фиг.4),В качестве источника магнитногополя вместо магнита могут быть ис 30 пользованы также различные контурыс протекающим через них током, причем в этом случае контуры могут размещаться и непосредственно в кювете7 с жидкостью 8. 35При использовании дополнительных.частиц 9 с элементами 1 О из красящегоматериала, хорошо растворяющегосяв жидкости 8, в этом случае за дви 40 жущимися частицами остается хорошовидимый на экран след их траектории,который в спокойной жидкости можетТаким образом, данное устройствопозволяет наглядно показать величины и направления вектора индукциимагнитного поля различных источников,а также градиент напряженности магнитного поля,сохраняться в течение несколькихминут (фиг.3). Дпя демонстрирования экранирующе го действия магнитных материалов на магнитное поле в кювете 7 с жидкостью 8 и частицами устанавливают цилиндрическое кольцо 3 иэ магнитного материала (Фиг.5). При этом часть частиц 2 попадает в кольцо 3, а.другая часть оказывается вне ксдьца. Затем подносят к кювете 7 магнит (электромагнит) 1 или контур с током и наблюдают за поведением частиц внутри и вне цилиндрического кольца 3. Частицы вне цилиндрического кольца 3 сразу же устремляются к магниту 1, в то время как частицы внутри кольца сохраняют прежнее свое беспорядочное расположение.,1 24301 2 4Формула из обре тения1. Устройство для демонстрациисвойств магнитного поля, содержащееисточник магнитного поля, частицыи кольцо из магнитного материала,экран и оптическую систему для проецирования на экран перемещения частиц под действием магнитного поля,имеющую линзу и объектив, о т л иО ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения наглядности демонстрации,оно имеет прозрачную кювету сжидкостью, расположенную между линзойи объективом оптической системы, идополнительные частицы из немагнит",ного материала, плотность которогоменьше плотности жидкости, при этомчастицы из магнитного материала закреплены на поверхности дополнительных частиц; а кольцо и частицырасположены .в кювете.2. Устройство по п,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюобеспечения наблюдения траекториичастиц, оно имеет закрепленные наповерхности дополнительных частицэлементы из растворимого в жидкостикрасящего вещества,4/5 Производственно-полиграфическое предприятие г, Ужгород, ул. Проектная, 4 3 3709/51 Тираж 455 ВНИИПИ Государственного кпо делам изобретений и о 113035, Москва, Ж, Рау митета ССкрытийская наб.