[其他]多功能静电演示仪

说明书

本实用新型属于物理教学仪器的创新。

一般静电计包括指针、指针架、电木或有机玻璃制作的绝缘子、外壳组成。指针架通过绝缘子被固定于外壳上并与外壳绝缘。这种静电计性能单一，需配备手摇起电机、支撑架、其他附件等进行演示实验，器件零散、占地大、用人多，而且绝缘不理想、灵敏度低、可靠性差，往往使演示失败。

本实用新型目的是改进和完善古老的静电演示仪器，使之不但能演示大学、中学物理教学中包括光电效应在内的各种静电演示实验、而且具有高抗漏电性能、高灵敏度、操作迅速、简便、可靠、体积小、重量轻、便于携带和管理。

本实用新型主要是把操作装置设计为一个机头，它包括有安装在指针架上端并能分离的高纯锌板、固定在外壳上与指针架垂直而不与指针架接触的有机玻璃横梁以及其他附件。其他附件有铝板、铜网、紫外灯、涂石墨乒乓球、铝网罩、金属球、电容介质材料、玻璃片等。其中铝板铜网、紫外灯可分别利用支撑架支撑在横梁上，并能对高纯锌板作相对平移或转动。铝板的有机玻璃支撑架的支撑点也是铝板的偏心轴，铝板可绕此偏心轴相对锌板作平行的转动。铝板的偏心轴还可用来悬挂涂石墨乒乓球。铜网网眼为4×4毫米。紫外灯为80瓦。

本实用新型的绝缘装置为提高绝缘性能，设计为由带内孔的有机玻璃做螺纹紧固件主体，中间用带孔的多层云母垫片做紧固夹层，指针架上端与螺纹紧固件内孔配合并被绝缘固定在外壳上，并且用硫磺石蜡做填充剂。

本实用新型的显示装置的指针由铝箔制成长约25厘米，指针中间带有加强筋，并恰当地选择了静电斥力矩和重力矩间的配合关系，兼顾了指针适度的大、刚度强、灵敏度高的要求。

本实用新型的机座由电源盒构成，装有可供机头用电的高压线路和电源开关，可外接220伏交流电源，盒内空间可储存操作附件，外壳固定在电源盒上。

附图是多功能静电演示仪构造示意图。

指针（1）架在指针架（2）上，指针架通过螺纹紧固件（4）和多层云母垫片（5）被固定在外壳（3）上，并用硫磺石腊填充剂（6）填封。指针架上端安装有能分离的高纯锌板（8），外壳上固定有与指针架垂直并不相接的横梁（7），横梁上有用支撑架（12）支撑并能相对锌板平移或转动的铝板（9）、铜网（10）、紫外灯（11），铝板的支撑架的支撑点为铝架的偏心轴（13），利用偏心轴悬挂涂石墨的乒乓球（14）。外壳固定在做为机座的电源盒（15）上，电源盒带有电源开关（16）和高压线柱（17）。外接220伏交流电源。

这种多功能静电演示仪，不仅可做静电计，而且可以演示大学和中学物理教学中包括光电效应在内的各种静电演示实验。如利用紫外灯光通过铜网照射高纯锌板，可演示光电效应，可演示玻璃隔紫外作用；利用铝板相对锌板平移或转动演示平板电容器C＝ (ε₀ε_rS)/(d) 及Q＝CV关系。此外能演示“静电乒乓”、感应起电、静电屏蔽、电介质极化、电介质对电势差影响、外力克服电场力作功转变为电场能等等演示实验。

本实用新型功能多、抗漏电性强、灵敏度高、重复性好、操作迅速、可靠、演示效果直观明显，制造也较容易。