CN218413783U - 基于导电硅橡胶的静电场模拟装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于物理教学实验设备技术领域，具体为基于导电硅橡胶的静电场模拟装置。本静电场模拟装置包括导电硅橡胶、双层支架、电极、探针、打点器、电压源、电压表；导电硅橡胶作为模拟静电场的电介质；双层支架下层可平整铺放导电橡胶，上层可平整铺放白纸；电极压紧于导电硅橡胶板上，并通过导线与电压源相连，在导电硅胶板上作为模拟静电场的电荷；探针下端与导电硅橡胶上表面始终接触，并可沿水平方向移动，通过导线与电压表相连，用于测量模拟静电场电位；打点器位于双层支架上层，且始终在探针正上方，可在白纸上留下记号，用于标识在模拟静电场中某个电位所处的位置。本实用新型结构简单，成本低廉，使用方便，且教学效果良好。
Description
技术领域
本实用新型属于物理教学实验设备技术领域，具体涉及一种基于导电硅橡胶的静电场模拟装置。
背景技术
用模拟法研究静电场是物理教学中常用的实验，一般用恒定电流场模拟静电场，即根据测量结果来描绘出与静电场对应的恒定电流场的电位分布，从而确定静电场的电位分布，这是一种很方便的实验方法。而传统的实验装置中，所使用的导电介质多为导电纸和导电玻璃，都存在易碎和易划伤的问题，导电介质的划伤会使得导电介质的电阻率不均匀，从而导致实验结果不理想，因此要时常更换，使得耗材成本大大提升，不利于高频次实验教学的开展。并且导电玻璃上的电极的形状和电极间的距离都在制作镀层模板时被固化，即每做一组电极形式的实验就必须更换一种导电玻璃，使实验条件被高度限制，不利于进行拓展。而本实用新型所涉及的静电场模拟装置采用了导电硅橡胶板作为导电介质，其材质柔软，不易被划伤，能够减小实验的耗材成本。并且电极可方便地压在硅橡胶板上且接触良好，电极的样式可随意更换，电极的间距可随意调整，能够大幅增加实验的自由度。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种结构简单、成本低廉、使用方便的基于导电硅橡胶的静电场模拟装置。
本实用新型提供的基于导电硅橡胶的静电场模拟装置，包括：导电硅橡胶、双层支架、电极、探针、打点器、电压源、电压表；其中：
所述导电硅橡胶为板状，厚度均匀且不超过1.5mm，体积电阻率均匀且不超过100Ω·cm（例如可为30-100Ω·cm），作为模拟静电场的电介质；
所述双层支架，其上、下层各架设一平板，下层平板用于平整铺放导电橡胶，上层平板用于平整铺放白纸；
所述电极至少有两个，材料为良导体，可制成不同形状，压紧于导电硅橡胶板上，并通过导线与电压源相连，在导电硅胶板上作为模拟静电场的电荷；
所述电压源，用于对电极施加电压，在导电硅橡胶板上形成恒定电流场，用以模拟静电场；
所述探针，方向垂直，位于双层支架上、下层之间，探针下端与导电硅橡胶上表面始终接触，并可沿水平方向移动，通过导线与电压表相连，用于测量模拟静电场中的电位；
所述打点器，位于双层支架的上层之上，且始终在探针的正上方，可在白纸上留下记号，用于标识在模拟静电场中某个电位所处的位置。
本实用新型使用时，电压源对电极施加电压，由于电极与导电硅橡胶板紧密接触，导电硅橡胶板上会形成恒定电流场，该恒定电流场即可模拟静电场。以探针探测导电硅橡胶表面的电位，以打点器记录相应的位置，即可在双层支架上层铺放的白纸上描绘出与静电场对应的恒定电流场的电位分布，从而确定静电场的电位分布。
本实用新型结构简单，成本低廉，使用方便，且教学效果良好。
附图说明
图1是本实用新型的构造图。
图中标号：1为导电硅橡胶，2为双层支架，3为电极，4为探针，5为打点器，6为电压源，7为电压表，8为白纸。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步说明。
双层支架2可放置于桌面上，其上、下层各架设一平板。白纸8铺设于双层支架2上层的平板之上。导电硅橡胶1为板状，铺设于双层支架2下层的平板之上。两个电极3均压紧于导电硅橡胶1之上，并通过导线与电压源6相连接。探针4位于双层支架2的上、下层之间，下端与导电硅橡胶1的上表面始终接触，可沿水平方向移动，并通过导线与电压表7相连。打点器5位于双层支架2的上层之上，始终保持在探针4的正上方，可用一U型架构件与探针4刚性连接，使其与探针4维持同步移动，按下打点器5时可在白纸8上留下记号。
使用时，移动探针4至导电硅橡胶1上的某个位置，通过电压表7记录该位置的电位，利用打点器5在白纸8上留下记号从而记录下相应位置，反复上述过程，记录多组电位及其相应位置，即可在白纸上描绘出导电硅橡胶1上恒定电流场的等位线，从而模拟出静电场的等位线及电场线。
Claims (1)
1.一种基于导电硅橡胶的静电场模拟装置，其特征在于，包括：导电硅橡胶、双层支架、电极、探针、打点器、电压源、电压表；其中：
所述导电硅橡胶为板状，厚度均匀且不超过1.5mm，体积电阻率均匀且不超过100Ω·cm，作为模拟静电场的电介质；
所述双层支架，其上、下层各架设一平板，下层平板用于平整铺放导电橡胶，上层平板用于平整铺放白纸；
所述电极至少有两个，材料为良导体，可制成不同形状，压紧于导电硅橡胶板上，并通过导线与电压源相连，在导电硅胶板上作为模拟静电场的电荷；
所述电压源，用于对电极施加电压，在导电硅橡胶板上形成恒定电流场，用以模拟静电场；
所述探针，方向垂直，位于双层支架上、下层之间，探针下端与导电硅橡胶上表面始终接触，并可沿水平方向移动，通过导线与电压表相连，用于测量模拟静电场中的电位；
所述打点器，位于双层支架的上层之上，且始终在探针的正上方，可在白纸上留下记号，用于标识在模拟静电场中某个电位所处的位置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202221874144.6U CN218413783U (zh) | 2022-07-21 | 2022-07-21 | 基于导电硅橡胶的静电场模拟装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202221874144.6U CN218413783U (zh) | 2022-07-21 | 2022-07-21 | 基于导电硅橡胶的静电场模拟装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN218413783U true CN218413783U (zh) | 2023-01-31 |
Family
ID=85012118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202221874144.6U Active CN218413783U (zh) | 2022-07-21 | 2022-07-21 | 基于导电硅橡胶的静电场模拟装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN218413783U (zh) |
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2022
- 2022-07-21 CN CN202221874144.6U patent/CN218413783U/zh active Active
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