Устройство для демонстрации магнитного поля

Предлагаемая полезная модель относится к области учебно методической техники.
Оригинальная демонстрация физического явления - исключительно доходчива как для ребенка, так и для взрослого.
Например, очень наглядно демонстрирует возможности магнитных полей вывешенный на магнитной подушке вагон японского скоростного метро /1/.
Убедительно выглядит вращение ротора электродвигателя 121 постоянного тока, работающего от батарейки, в котором вращение ротора обеспечивается в результате взаимодействия магнитного поля постоянного магнита ротора и магнитного поля, сформированного в обмотке статора от протекания постоянного тока
Недостатками вышеуказанных устройств является невозможность наглядно увидеть и понять сущность физических явлений при формировании магнитных полей, заложенных в основу работы соответствующей машины.
Известно устройство /3/ для демонстрации возможностей магнитного поля, состоящая из магнита, кинематически связанного с приводом вращения , и демонстрационного тела, выполненного из ферромагнитного материала.
Недостатком данной конструкции является ограниченные демонстрационные возможности.
Вышеуказанная конструкция взята автором в качестве прототипа предложенной полшезной модели как наиболее близкая по технической сущности.
Задача , которую автор ставил при разработке предлагаемой полезной модели являлось разработка устройства для демонстрации магнитного поля сформированного движущимися электрически заряженными телами.
Это достигнуто в предлагаемом устройстве, которое содержит корпус с размещенным внутри его узлом формирования магнитного поля в виде ротора из немагнитного материала , токопроводный вал которого подключен к источнику постоянного высокого напряжения и кинематически связан с приводом вращения и демонстрационный элемент.
Вариантами устройства являюгся:
выполнение ротора , по меньщей мере, из двух симметрично установленных в крестовине вала, элементов с рабочими поверхностями для статических зарядов;
выполнение корпуса в верхней части с горизонтальной прозрачной площадкой для установки демонстрационного элемента;
использование компаса в качестве демонстрационного элемента.
Новыми существенными признаками предлагаемого устройства являются:
выполнение ротора из немагнитного материала; подключение вала ротора к источнику постоянного высокого напряжения.
В вариантах выполнения -попьиин сундествсиными признаками
являются:
выполнение ротора, по меньшей мере, из двух симметрично установленных в крестовине вала, элементов с рабочими поверхностями для статических зарядов;
выполнерше корпуса в верхней части с горизонтальной прозрачной площадкой для установки демонстрационного элемента;
использование компаса в качестве демонстрационного элемента.
Данная констр)тщия обеспечивает, по моему мнению, существенное расширение демонстрационных возможностей магнитного поля в учебных пособиях.
Предлагаемая нолезиая модель изображена на прилагаемом чертеже.
Устройство содержит корпус 1 из токоизолирующего материала, например, пластмассы, снабженный горизонтальной прозрачной площадкой 2 для установки демонстрационного элемента 3, например ,компаса.
В корпусе 1 установлен на валу 4 из токопроводного материала ротор 5 из немагнитного материала, например, пластмассы, алюминия, бронзы, который выполнен по крайней мере, из двух , симметрично установленных в крестовине из токопроводного материала 6 вала 4 элементов с рабочими поверхностями 7 для статических зарядов.
С одной стороны вал 4 подсоединен к источнику 8 постоянного высокого напряжения , который может быть выполнен на основе генератора высокого напряжения с выпрямителем или школьной электрофорной машины, с другой стороны - кинематически связан с приводом вращения 9 через ременную передачу 10.
Работа устройства заключается в следующем .
Включается привод вращения 9 ротора 5. Одновременно в цепь источника постоянного высокого напряжения 8 включается вал 4.
статические заряды , которые вращаются совместно с ротором 5.
Если на горизонтальной прозрачной площадке 2 корпуса 1 разместить демонстрационный элемент - компас 3, то его стрелка покажет отклонение от линии север - юг, что говорит о появлении постороннего электромагнитного поля , взаимодействую1дсго с магнитным полем Земли, что и является доказательством факта возникновения магнитного поля от движущихся заряженных частиц.
В настоящее время мною изготовлен опытный образец устройства с различными вариантами выполнения элементов, работа которого полностью подтвердила его широкие демонстрационные возможности.
Проводится работа по промышленному освоению предложенной конструкции.
Автор:  Келин Д.Н.
Журнал Наука и жизнь №12 за 1992 г. стр .46
БСЭ, второе издание ,том 13 стр.434-435
Свидетельство на ПМ№ 22258 от 20.09.2001г. МКИ: G09B,23/18
Литература.