專利名稱：配對(duì)稱輸出高壓電源的接插式靜電演示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種配對(duì)稱輸出高壓電源的接插式的靜電演示儀，本實(shí)用新型涉及教學(xué)儀器。
國(guó)家教委教備〔1993〕19號(hào)文件公布的中學(xué)理科教學(xué)儀器配備目錄將高壓發(fā)生器(高壓電源)列為完中和高中必配儀器。其要求規(guī)格只提了5－50KV的電壓要求，沒(méi)有明確提出雙邊對(duì)稱輸出的要求，事實(shí)上現(xiàn)有的高壓電源都是單邊直接輸出的，用它無(wú)法產(chǎn)生等量異種電荷，致使有關(guān)的電場(chǎng)對(duì)稱性現(xiàn)象無(wú)法演示?，F(xiàn)有高壓電源均是將高壓直接輸出的，這對(duì)靜電實(shí)驗(yàn)是不必要的，而且危及操作者安全，加上現(xiàn)有配合高壓電源使用的儀器(演示器)極少，原有演示器一般是帶有絕緣支座(架)的各種形狀的導(dǎo)體，使用時(shí)要在課堂上現(xiàn)場(chǎng)安裝，很費(fèi)時(shí)間。加上這些絕緣物因老化或被高壓擊穿，常造成漏電使演示失敗。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種具有正負(fù)對(duì)稱高壓直接輸出和限流輸出、并將沒(méi)有絕緣支座(架)的演示器通過(guò)直接接插連接在限流的高壓輸出上的靜電演示儀。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的特征是高壓包上裝有兩個(gè)高壓線圈，輸出端有對(duì)稱的直接輸出和限流輸出，全部演示器均采用無(wú)絕緣支座(架)的直接接插的構(gòu)造與電源相連接。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行具體說(shuō)明


圖1是電源部分方框圖。
圖2是電源部分原理圖。
圖3是演示器部分球形導(dǎo)體示意圖。
圖4是演示器部分點(diǎn)電荷驗(yàn)電羽示意圖。
圖5是演示器部分平行板驗(yàn)電羽示意圖。
圖6是演示器部分能罩住點(diǎn)電荷驗(yàn)電羽的圓柱形金屬網(wǎng)。
本實(shí)用新型由電源部分和演示器部分組成。電源部分包括直流供給電路1，高壓調(diào)節(jié)電路2，可控硅補(bǔ)能電路3，LC振蕩電路4，高壓產(chǎn)生電路5、6，其中可控硅補(bǔ)能電路3取代了一般高壓電源中很復(fù)雜的補(bǔ)能電路；演示器部分由含二支球形導(dǎo)體C1、C2，二只點(diǎn)電荷驗(yàn)電羽D1、D2，二片平行板驗(yàn)電羽E1、E2，一個(gè)能罩住點(diǎn)電荷驗(yàn)電羽的圓柱形金屬網(wǎng)F共七件配件組成。
交流電經(jīng)直流供給電路1產(chǎn)生直流，送高壓調(diào)節(jié)電路2，再送可控硅補(bǔ)能電路3，為L(zhǎng)C振蕩電路4補(bǔ)充維持振蕩所需能量，高壓產(chǎn)生電路5、6與LC振蕩電路4有磁性耦合聯(lián)系，形成對(duì)稱的高壓脈沖，經(jīng)整流及電容貯能，至直接輸出端A1、B1，再經(jīng)限流電阻，到限流輸出端A2、B2。有些實(shí)驗(yàn)(如靜電屏蔽)需要零位，本機(jī)圖2中O，即是零位接頭。這種設(shè)計(jì)充分的保證了一機(jī)多用，而且造價(jià)低廉。
球形導(dǎo)體C1、C2，點(diǎn)電荷驗(yàn)電羽D1、D2，平行板驗(yàn)電羽E1、E2，能罩住點(diǎn)電荷驗(yàn)電羽的圓柱形金屬網(wǎng)F，可以根據(jù)需要靈活地直接接插在A2、B2、O端，演示中學(xué)靜電學(xué)中若干物理現(xiàn)象。
下面舉幾個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一部說(shuō)明1、當(dāng)要觀察點(diǎn)電荷電力線時(shí)，將D1接插在A2或B2，開(kāi)啟電源，將電壓調(diào)到適當(dāng)，即可見(jiàn)點(diǎn)電荷驗(yàn)電羽絲線向四周張開(kāi)，顯示出點(diǎn)電荷電力線的分布。2、演示等量異種電荷電力線，則將D1接A2，D2接B2。3、演示同種電荷的電力線則將D1和D2同時(shí)接在A2或B2。4、演示平行板電容內(nèi)電力線，只需將E1接A2，E2接B2。5、演示靜電感應(yīng)時(shí)則將C1接A2，C2接B2，而把D1接在O上。開(kāi)啟電源，將高壓調(diào)到適當(dāng)程度，可見(jiàn)點(diǎn)電荷驗(yàn)電羽絲線向兩球靠攏，表示出兩側(cè)帶電。6、實(shí)驗(yàn)5之后，用F將D1罩住，此時(shí)F與接在O上的D1水平部導(dǎo)體相接，開(kāi)啟高壓后，被F罩住的D1再無(wú)任何動(dòng)作，表示金屬導(dǎo)體對(duì)電場(chǎng)具有屏蔽作用。
本實(shí)用新型中所有的演示儀器都沒(méi)有絕緣支座(架)，而是接插在高壓輸出端上，降低了成本，也避免了漏電，使用又特別方便省時(shí)。
本實(shí)用新型設(shè)有正負(fù)對(duì)稱的高壓輸出，使靜電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)演示的現(xiàn)象體現(xiàn)實(shí)質(zhì)。
本實(shí)用新型中高壓電源主要用途是作靜電發(fā)生，而靜電學(xué)實(shí)驗(yàn)需要的電量極少，不需要大電流放電，為保障使用者安全，本機(jī)專門設(shè)置了限流輸出，供靜電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)使用。因保留了直接輸出，除靜電學(xué)實(shí)驗(yàn)外，還可用于某些需要較大高壓電流的實(shí)驗(yàn)。
權(quán)利要求1.一種由電源部分和演示器部分組成的靜電演示儀，其特征在于電源部分的高壓包[T]上裝有兩個(gè)高壓線圈[L1]、[L2]，輸出端有對(duì)稱的直接輸出[A1]、[B1]和限流輸出[A2]、[B2]，全部演示器均采用無(wú)絕緣支架的直接接插的構(gòu)造與[A2]、[B2]連接。
專利摘要配對(duì)稱輸出高壓電源的接插式靜電演示儀，本實(shí)用新型涉及教學(xué)儀器。其特征是電源部分的高壓包T上裝有兩個(gè)高壓線圈L 本演示儀因具有正負(fù)對(duì)稱高壓直接輸出和限流輸出，又將沒(méi)有絕緣支座的演示器直接接插在限流的高壓輸出上，節(jié)約、靈便、不漏電。能滿意演示中學(xué)靜電學(xué)各種實(shí)驗(yàn)。
文檔編號(hào)G09B23/00GK2165495SQ9321959
公開(kāi)日1994年5月18日 申請(qǐng)日期1993年7月24日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月24日
發(fā)明者周偉 申請(qǐng)人:周偉