[实用新型]一种逾渗相变实验仪器

说明书

本实用新型公开了一种逾渗相变实验仪器，包括母板，在母板上布置有圆孔阵列，每个圆孔中嵌装有一个光敏电阻，光敏电阻间通过导线相连构成光敏电阻网格，光敏电阻网格其中一对相对应的两条边各自引出一条导线，连接外部电源回路；在电源回路中设置有直流电源和电流骤变检测电路。本实用新型的逾渗相变实验仪器，结构简单，设计合理，便于操作，通过实际动手实验、记录数据及后续的数据处理等过程，能让操作者认识到逾渗理论的实际意义，并且加深对相关理论知识的理解。

技术领域

本实用新型属于教学实验仪器技术领域，具体涉及一种逾渗相变实验仪器。

背景技术

逾渗理论是处理强无序和具有随机几何结构系统常用的理论方法之一。这一理论研究的中心内容是：当系统的成分或某种意义上的密度变化达到一定值(称为逾渗阈值)时，在逾渗阈值处系统的一些物理性质会发生尖锐的变化，即在逾渗阈值处，系统的一些物理现象的连续性会消失(而从另一方面看，则是突然出现)。

逾渗转变，指的是在庞大无序系统中随着联结程度，或某种密度、占据数、浓度的增加(或减少)到一定程度，系统内突然出现(或消失)某种长程联结性，性质发生突变，我们称发生了逾渗转变，或者说发生了尖锐的相变。正是这种逾渗转变，使之成为描述多种不同现象的一个自然模型，用于阐明相变和临界现象的一些最重要的物理概念。

假设已知存在一个正方形网格，有N行N列等间隔的排开，在彼此交叉的交点处彼此接通相连，即：一个大正方形内包含了若干大小相同的小正方形。在该正方形网格的其中一组对边外加适量的直流电压，那么该正方形网格在该组对边之间会有电流流过，若用剪刀随机剪断小正方形的边，在开始时剪断的边数较少，整个网格仍有电流流过，随着剪断的数量增加，电流逐渐变小，直到达到某一剪断数量时，整个网络的电流突然急剧减小或者消失，则称此时发生了逾渗相变，该过程是最为简单的相变，因此上述正方形网格模型属于研究相变和临界现象的典型模型。该模型属于键逾渗，随着键(边)连通概率p的取值由1逐渐变小，网格将在p＝0.5时出现逾渗相变，因此又称p＝0.5为逾渗阈值Pc。

逾渗理论已被运用于各领域的分析研究中，是一种有效的理论工具，因此具有十分重要的意义。但目前尚未有基于该理论的实验仪器，本专利就是基于上述模型进行设计，该仪器便于操作，通过实际动手实验、记录数据及后续的数据处理等过程，能让操作者认识到该理论的实际意义，并且加深对相关理论知识的理解。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种逾渗相变实验仪器。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种逾渗相变实验仪器，包括母板，在母板上布置有圆孔阵列，每个圆孔中嵌装有一个光敏电阻，光敏电阻间通过导线相连构成光敏电阻网格，光敏电阻网格其中一对相对应的两条边各自引出一条导线，连接外部电源回路；在电源回路中设置有直流电源和电流骤变检测电路。

在上述技术方案中，母板为正方形板，母板的正面为光滑的平面，实验时，能够使小球在母板上自由滚动。

在上述技术方案中，所述圆孔阵列结构是，在N行N列的正方形网格的每个小正方形的每条边的中间位置都开设一个圆孔。

在上述技术方案中，所述光敏电阻网格为N行N列的正方形网格，在该正方形网格中的每个小正方形的每条边的中间位置都串接一个光敏电阻。

在上述技术方案中，在电源回路中设置有电源开关，用于控制电源回路的通断。

在上述技术方案中，在电源回路中设置有电流表，用于检测电源回路的电流。

在上述技术方案中，电源回路中设置有采样电阻，所述电流骤变检测电路并联在采样电阻两端，在电流骤变检测电路中设置有比较器，用于采样电阻两端电压值与比较器同相输入端参考电压值进行比较。