RU2137209C1 - Device for detection of circulation of intensity vector of electric and magnetic field - Google Patents

Device for detection of circulation of intensity vector of electric and magnetic field Download PDF

Info

Publication number
RU2137209C1
RU2137209C1 RU98110241A RU98110241A RU2137209C1 RU 2137209 C1 RU2137209 C1 RU 2137209C1 RU 98110241 A RU98110241 A RU 98110241A RU 98110241 A RU98110241 A RU 98110241A RU 2137209 C1 RU2137209 C1 RU 2137209C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
variable resistor
contact
movable
circulation
rod
Prior art date
Application number
RU98110241A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.К. Ковнацкий
Original Assignee
Военный инженерно-космический университет им.А.Ф.Можайского
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Военный инженерно-космический университет им.А.Ф.Можайского filed Critical Военный инженерно-космический университет им.А.Ф.Можайского
Priority to RU98110241A priority Critical patent/RU2137209C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2137209C1 publication Critical patent/RU2137209C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: device has variable resistor 9, gate 1, first and second stationary contacts (11 and 4), first and second mobile contacts (10 and 5), board 16, which has drawing of movement paths, board pointer 15, which is mounted on slide of resistor 9, high rod 12, which serves as infinitely high conductor and is mounted in perpendicular to board, ball 13, which is mounted on high rod and serves as point charge, mobile rest 14, which carries one end of resistor 9, and current-conducting rod 7, on which slide of variable resistor moves, mobile sleeve 6, which covers high rod and carries another end of resistor 9. One end of sleeve 6 carries first mobile contact 10. Its another end carries second mobile contact 5, current source 2 and ammeter 3. EFFECT: increased functional capabilities. 4 dwg

Description

Изобретение относится к учебным приборам по физике и может быть использовано в лабораторном практикуме в высших и средних специальных учебных заведениях по курсу физики для изучения и углубления знаний физических законов. The invention relates to educational devices in physics and can be used in laboratory practice in higher and secondary special educational institutions at the rate of physics to study and deepen knowledge of physical laws.

Для определения циркуляции вектора напряженности магнитного поля

Figure 00000002
а также вектора напряженности электрического поля
Figure 00000003
необходимо иметь источник поля и измеритель его в соответствующих точках конутра обхода.To determine the circulation of the magnetic field vector
Figure 00000002
as well as the electric field vector
Figure 00000003
it is necessary to have a source of the field and its meter at the corresponding points of the circumference loop.

Известны устройства для создания и измерения электромагнитных полей, которые описаны в [1] , [2] и [3]. Известен также стенд для демонстрации свойств магнитного поля [4], в котором можно продемонстрировать различные свойства магнитного поля, однако, нельзя определить циркуляцию вектора

Figure 00000004

Известен способ демонстрации электрического поля [5]. На основе этого способа можно построить устройства для создания электрических полей в жидком прозрачном электролите. Однако, этот способ не предусматривает определения циркуляции вектора
Figure 00000005

Из перечисленных литературных источников видно, что для создания магнитного или электрического поля, а затем определения циркуляции как вектора
Figure 00000006
так и вектора
Figure 00000007
требуется сложное и дорогостоящее оборудование. Однако, сложные измерения в магнитном и электрическом поле можно заменить простым экспериментом, т.е. использовать математическое моделирование.Known devices for creating and measuring electromagnetic fields, which are described in [1], [2] and [3]. There is also a stand for demonstrating the properties of a magnetic field [4], in which one can demonstrate various properties of a magnetic field, however, it is impossible to determine the circulation of a vector
Figure 00000004

A known method of demonstrating an electric field [5]. Based on this method, it is possible to build devices for creating electric fields in a liquid transparent electrolyte. However, this method does not provide for determining the circulation of the vector
Figure 00000005

From the listed literature sources it is seen that to create a magnetic or electric field, and then determine the circulation as a vector
Figure 00000006
so and vector
Figure 00000007
complex and expensive equipment is required. However, complex measurements in a magnetic and electric field can be replaced by a simple experiment, i.e. use mathematical modeling.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является линейный потенциометр, который используется в цепи постоянного тока [6]. Сопротивление потенциометра при перемещении ползунка (подвижного контакта) будет меняться по линейному закону R = γr, где γ - коэффициент пропорциональности, а r - расстояние от начала потенциометра (неподвижного контакта) до ползунка. Это устройство позволяет моделировать только зависимость R=f(r), а не позволяет моделировать зависимость напряженности магнитного поля бесконечно длинного проводника с током, зависимость напряженности электрического поля точечного заряда, а также зависимость потенциала точечного заряда от расстояния до них. Следовательно, нельзя рассчитать циркуляцию вектора

Figure 00000008

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей известного устройства.Closest to the proposed device is a linear potentiometer, which is used in a DC circuit [6]. The resistance of the potentiometer when moving the slider (moving contact) will change according to the linear law R = γr, where γ is the proportionality coefficient, and r is the distance from the beginning of the potentiometer (fixed contact) to the slider. This device allows you to simulate only the dependence R = f (r), and does not allow you to simulate the dependence of the magnetic field strength of an infinitely long conductor with current, the dependence of the electric field strength of a point charge, as well as the dependence of the point charge potential on the distance to them. Therefore, vector circulation cannot be calculated.
Figure 00000008

The aim of the invention is to expand the functionality of the known device.

Эта цель достигается тем, что в существующее устройство введены: ключ; первый и второй неподвижный контакт; планшет с изображением контуров обхода; указатель точки на планшете, закрепленный на ползунке переменного резистора; высокий стержень, моделирующий бесконечный проводник с током и закрепленный перпендикулярно к планшету; шарик, насаженный на высокий стержень и моделирующий электрический точечный заряд; подвижная опора, на которой закреплен один конец переменного резистора; подвижная втулка, насаженная на высокий стержень и на которой закреплен другой конец переменного резистора; первый подвижный контакт, установленный на одном конце подвижной втулки; второй подвижный контакт, установленный на другом конце подвижной втулки; токопроводящий стержень, на котором перемещается ползунок переменного резистора, закрепленный одним концом с подвижной опорой, а другим концом соединен с вторым подвижным контактом; источник тока, соединенный минусовой клеммой через ключ, первый неподвижный контакт и первый подвижный контакт с неподвижным контактом переменного резистора; амперметр, соединенный одной клеммой с плюсовой клеммой источника тока, а второй клеммой через второй неподвижный контакт и второй подвижный контакт - с токопроводящим стержнем. This goal is achieved by the following: key; first and second fixed contact; tablet with the image of the bypass contours; a point indicator on the tablet, mounted on the slider of a variable resistor; a high rod simulating an infinite current conductor and fixed perpendicular to the tablet; a ball mounted on a high rod and simulating an electric point charge; a movable support on which one end of the variable resistor is fixed; a movable sleeve mounted on a high rod and on which the other end of the variable resistor is fixed; a first movable contact mounted at one end of the movable sleeve; a second movable contact mounted on the other end of the movable sleeve; a conductive rod on which the variable resistor slider moves, fixed at one end with a movable support, and connected at the other end to a second movable contact; a current source connected by a negative terminal via a key, a first fixed contact and a first movable contact with a fixed contact of a variable resistor; an ammeter connected by one terminal to the positive terminal of the current source, and the second terminal through the second fixed contact and the second movable contact with the conductive rod.

На фиг. 1, 2 и 3 представлены рисунки, поясняющие принцип работы предлагаемого устройства. На фиг. 4 изображен общий вид предлагаемого устройства. In FIG. 1, 2 and 3 are drawings explaining the principle of operation of the proposed device. In FIG. 4 shows a General view of the proposed device.

Предлагаемое устройство (фиг. 4) содержит: 1 - ключ; 2 - источник тока; 3 - амперметр; 4 - второй неподвижный контакт; 5 - второй подвижный контакт; 6 - подвижная втулка; 7 - токопроводящий стержень; 8 - ползунок; 9 - переменный резистор; 10 - первый подвижный контакт; 11 - первый неподвижный контакт; 12 - высокий стержень, моделирующий бесконечный проводник с током; 13 - шарик, моделирующий электрический заряд; 14 - подвижная опора; 15 - указатель точки на планшете; 16 - планшет с изображением контуров обхода. The proposed device (Fig. 4) contains: 1 - key; 2 - current source; 3 - ammeter; 4 - second fixed contact; 5 - second movable contact; 6 - movable sleeve; 7 - conductive rod; 8 - slider; 9 - variable resistor; 10 - the first movable contact; 11 - the first stationary contact; 12 - high rod, simulating an endless conductor with current; 13 - ball simulating an electric charge; 14 - movable support; 15 - pointer points on the tablet; 16 is a tablet with the image of the bypass circuits.

Зависимость напряженности магнитного поля H от расстояния r до проводника с током I описывается следующим выражением:
H = I/2πr (1)
Зависимость потенциала φ электрического поля E от расстояния r до точечного заряда q имеет вид
φ = q/4πεor, (2)
где εo - диэлектрическая постоянная.
The dependence of the magnetic field H on the distance r to the conductor with current I is described by the following expression:
H = I / 2πr (1)
The dependence of the potential φ of the electric field E on the distance r to the point charge q has the form
φ = q / 4πε o r, (2)
where ε o is the dielectric constant.

Напряженность E электрического поля, создаваемого точечным зарядом, связана с потенциалом φ следующей зависимостью:
E = φ/r (3)
Зависимость сопротивления R от расстояния r до одного из неподвижных контактов переменного резистора (фиг. 1) имеет вид R = γr, где γ (Ом/м) - коэффициент пропорциональности. В свою очередь, ток J, протекающий под действием ЭДС источника тока ε через переменный резистор, зависит от переменного сопротивления R и соответственно от расстояния r.
The electric field E generated by a point charge is related to the potential φ by the following relationship:
E = φ / r (3)
The dependence of the resistance R on the distance r to one of the fixed contacts of the variable resistor (Fig. 1) has the form R = γr, where γ (Ohm / m) is the proportionality coefficient. In turn, the current J flowing under the influence of the EMF of the current source ε through the variable resistor depends on the variable resistance R and, accordingly, on the distance r.

J = ε/R = ε/γr (4)
Из выражений (1), (2) и (4) видно, что разные физические явления описываются одинаковыми математическими выражениями, т.е. имеют обратную пропорциональную зависимость H, φ и J от расстояния r. Поэтому в предлагаемом устройстве сложные явления создания и измерения магнитного и электрического поля заменяются простым устройством, моделирующим зависимость тока J от расстояния r.
J = ε / R = ε / γr (4)
From the expressions (1), (2) and (4) it can be seen that different physical phenomena are described by the same mathematical expressions, i.e. have an inverse proportional dependence of H, φ and J on the distance r. Therefore, in the proposed device, the complex phenomena of creating and measuring a magnetic and electric field are replaced by a simple device simulating the dependence of current J on distance r.

Будем использовать выражение (4) в качестве математической модели выражений (1) и (2). Найдем взаимосвязь тока J, измеряемого амперметром A (фиг. 1), и моделируемой напряженности H магнитного поля. Для этого исключим параметр r из выражений (1) и (4), тогда получим
H = IγJ/2πε = K1J, (5)
где K1 = Iγ/2πε (1/м) - коэффициент пропорциональности.
We will use expression (4) as a mathematical model of expressions (1) and (2). Find the relationship between the current J, measured by ammeter A (Fig. 1), and the simulated magnetic field strength H. To do this, we exclude the parameter r from expressions (1) and (4), then we obtain
H = IγJ / 2πε = K 1 J, (5)
where K 1 = Iγ / 2πε (1 / m) is the coefficient of proportionality.

Если положить K1= 1, то можно определить величину моделируемого тока в проводнике бесконечной длины l = 2πε/γ. В этом случае показания амперметра J (A) будут соответствовать величине напряженности магнитного поля H (А/м).If we put K 1 = 1, then we can determine the value of the simulated current in a conductor of infinite length l = 2πε / γ. In this case, the readings of the ammeter J (A) will correspond to the magnitude of the magnetic field strength H (A / m).

Таким образом, изменяя расстояние r от точки 0 (фиг.1), меняется сопротивление R переменного резистора, меняется ток J, измеряемый амперметром А, соответственно меняется по закону (5) и напряженность магнитного поля H. В конечном итоге с помощью переменного резистора (фиг. 1) моделируем зависимость напряженности магнитного поля H от расстояния r до проводника с током I, определяемую выражением (1). Thus, changing the distance r from point 0 (Fig. 1), the resistance R of the variable resistor changes, the current J measured by the ammeter A changes, respectively, the magnetic field strength H changes according to the law (5), and finally, with the help of the variable resistor ( Fig. 1) we model the dependence of the magnetic field H on the distance r to the conductor with current I, defined by the expression (1).

Переменный резистор (фиг. 1) можно применить также для моделирования зависимости (2). Исключив из выражений (2) и (4) параметр r, получим взаимосвязь тока J, измеряемого амперметром А, и моделируемого потенциала φ электрического поля точечного заряда q, тогда получим
φ = (qγ/4πεoε)J = K2J, (6)
где K2= qγ/4πεoε (Ом) - коэффициент пропорциональности.
A variable resistor (Fig. 1) can also be used to model dependence (2). Eliminating the parameter r from expressions (2) and (4), we obtain the relationship between the current J measured by ammeter A and the simulated potential φ of the electric field of a point charge q, then we obtain
φ = (qγ / 4πε o ε) J = K 2 J, (6)
where K 2 = qγ / 4πε o ε (Ohm) is the coefficient of proportionality.

Если положить K2=1, то можно определить величину моделируемого точечного заряда q = 4πεoε/γ. В этом случае показание амперметра будет соответствовать величине потенциала φ (в).If we put K 2 = 1, then we can determine the value of the modeled point charge q = 4πε o ε / γ. In this case, the reading of the ammeter will correspond to the value of the potential φ (in).

Изменяя расстояние r от точки 0 (фиг. 1), меняется сопротивление R переменного резистора, меняется ток J, измеряемый амперметром А, соответственно меняется по закону (6) потенциал электростатического поля φ. Таким образом, с помощью переменного резистора (фиг. 1) моделируем зависимость потенциала φ от расстояния r, определяемую выражением (2). By changing the distance r from point 0 (Fig. 1), the resistance R of the variable resistor changes, the current J, measured by the ammeter A, changes, respectively, according to the law (6), the potential of the electrostatic field φ. Thus, using a variable resistor (Fig. 1), we model the dependence of the potential φ on the distance r defined by expression (2).

Так как напряженность E и потенциал φ электростатического поля связаны зависимостью (3), то на данной модели можно также моделировать зависимость напряженности E электрического поля от расстояния до точечного заряда q. Since the intensity E and the potential φ of the electrostatic field are related by dependence (3), in this model it is also possible to simulate the dependence of the electric field strength E on the distance to the point charge q.

Рассмотрим каким образом в данном устройстве определяется циркуляция вектора

Figure 00000009
по произвольному замкнутому контуру L. В точке А (фиг. 2) контура обхода L вектор
Figure 00000010
направлен по касательной к магнитной силовой линии (изображена пунктирной линией) и, соответственно, перпендикулярен радиус-вектору
Figure 00000011
проведенному из точки 0, где расположен бесконечный проводник с током I. Ток I направлен перпендикулярно рисунку к нам.Let's consider how vector circulation is determined in this device
Figure 00000009
along an arbitrary closed loop L. At point A (Fig. 2) of the loop L, the vector
Figure 00000010
directed tangentially to the magnetic field line (shown by a dashed line) and, accordingly, is perpendicular to the radius vector
Figure 00000011
drawn from point 0, where an infinite conductor with current I is located. Current I is directed perpendicular to the picture to us.

Вектор элемента контура

Figure 00000012
направлен из точки А по направлению обхода контура L. На фиг. 2 видно, что проекция
Figure 00000013
на направление
Figure 00000014
равна dS = dL cos α, где α - угол между векторами
Figure 00000015
С другой стороны dS = Rdφ, где dφ - центральный угол, под которым виден элемент
Figure 00000016
контура из точки 0, тогда dl cos α = Rd φ. С учетом этого выражение циркуляции вектора
Figure 00000017
имеет вид:
Figure 00000018

Если интервал углов от 0 до 2π разбить на конечное число m равных углов Δφ = 2π/m, то интеграл (7) можно заменить суммой
Figure 00000019

Из выражения (8) следует, что для определения циркуляции вектора
Figure 00000020
по произвольному контуру L необходимо разбить интервал углов от 0 до 2π на m равных углов Δφ из радиусов, исходящих из точки 0 (фиг. 2). В каждой i-ой точке контура L измерить напряженность магнитного поля Hi, а также соответствующий радиус Ri, проведенный в i-ю точку из точки 0. Вычислить сумму произведений HiRi, а затем умножить на 2π/m.
Циркуляция вектора
Figure 00000021
вычисленная по формуле (8), с высокой точностью совпадает со значением, которое можно получить по теоретической формуле
Figure 00000022

где I - моделируемый ток, протекающий по бесконечно длинному проводнику.Contour element vector
Figure 00000012
directed from point A in the direction of going around circuit L. In FIG. 2 shows that the projection
Figure 00000013
to direction
Figure 00000014
equal to dS = dL cos α, where α is the angle between the vectors
Figure 00000015
On the other hand, dS = Rdφ, where dφ is the central angle at which the element is visible
Figure 00000016
contour from point 0, then dl cos α = Rd φ. With this in mind, the expression of the circulation of the vector
Figure 00000017
has the form:
Figure 00000018

If the interval of angles from 0 to 2π is divided into a finite number m of equal angles Δφ = 2π / m, then integral (7) can be replaced by the sum
Figure 00000019

From the expression (8) it follows that to determine the circulation of the vector
Figure 00000020
along an arbitrary contour L, it is necessary to divide the interval of angles from 0 to 2π into m equal angles Δφ from radii starting from point 0 (Fig. 2). At each i-th point of the circuit L, measure the magnetic field strength H i , as well as the corresponding radius R i drawn to the i-th point from point 0. Calculate the sum of the products H i R i , and then multiply by 2π / m.
Vector Circulation
Figure 00000021
calculated by the formula (8), with high accuracy coincides with the value that can be obtained by the theoretical formula
Figure 00000022

where I is the simulated current flowing along an infinitely long conductor.

Рассмотрим, каким образом определяется циркуляция вектора

Figure 00000023
по произвольному замкнутому контуру L. В точке А (фиг. 3) контура L вектор
Figure 00000024
направлен по силовой линии и исходит из положительного точечного электрического заряда q. Вектор элемента контура обхода
Figure 00000025
направлен из точки А по направлению обхода контура L. На фиг. 3 видно, что проекция
Figure 00000026
на направление вектора
Figure 00000027
равна dr = dl cosα, где α - угол между векторами
Figure 00000028
. Учитывая выражение (3) для бесконечно малого приращения расстояния dr, получим бесконечно малое приращение потенциала dφ = Edr, тогда циркуляция вектора
Figure 00000029
имеет вид:
Figure 00000030

Проведем из центра расположения точечного заряда q радиусы до пересечения с контуром обхода L. При этом, радиусы должны образовать m равных углов в интервале углов от 0 до 2π, тогда интеграл (10) можно заменить суммой конечных приращений Δφi потенциала
Figure 00000031

где Δφi= φi+1i, i = 1, 2, 3, ..., m (12)
Из выражения (11) следует, что для определения циркуляции вектора
Figure 00000032
необходимо на контуре обхода выбрать m точек, в которых будет измеряться потенциал φi, i = 1, 2, 3, ..., m. По измеренным потенциалам определяем конечные приращения Δφi по формуле (12) и определяем их сумму по формуле (11).Consider how vector circulation is determined
Figure 00000023
along an arbitrary closed circuit L. At point A (Fig. 3) of circuit L, the vector
Figure 00000024
directed along the line of force and proceeds from a positive point electric charge q. Bypass contour element vector
Figure 00000025
directed from point A in the direction of going around circuit L. In FIG. 3 shows that the projection
Figure 00000026
to the direction of the vector
Figure 00000027
equal to dr = dl cosα, where α is the angle between the vectors
Figure 00000028
. Given expression (3) for an infinitesimal increment of the distance dr, we obtain an infinitely small increment of the potential dφ = Edr, then the circulation of the vector
Figure 00000029
has the form:
Figure 00000030

Draw the radii from the center of the point charge q to the intersection with the bypass contour L. Moreover, the radii must form m equal angles in the range of angles from 0 to 2π, then the integral (10) can be replaced by the sum of the finite increments Δφ i of the potential
Figure 00000031

where Δφ i = φ i + 1i , i = 1, 2, 3, ..., m (12)
From the expression (11) it follows that to determine the circulation of the vector
Figure 00000032
it is necessary on the bypass path to select m points at which the potential φ i , i = 1, 2, 3, ..., m will be measured. From the measured potentials, we determine the final increments Δφ i by the formula (12) and determine their sum by the formula (11).

Предлагаемое устройство работает следующим образом. При включении ключа l в замкнутой цепи протекает ток от плюсовой клеммы источника тока 2, через амперметр 3, второй неподвижный контакт 4 и второй подвижный 5 контакт подвижной втулки 6, токопроводящий стержень 7, ползунок 8 переменного резистора 9, сам переменный резистор 9, первый подвижный 10 контакт подвижной втулки 6, первый неподвижный 11 контакт, ключ l на минусовую клемму источника тока 2. Амперметр 3 показывает величину тока, которая определяется по выражению (4), т. е. величина тока обратно пропорциональна расстоянию r от высокого стрежня 12, моделирующего бесконечный проводник с током I или от центра шарика 13, насаженного на высокий стержень 12, который моделирует точечный заряд q. Подвижная втулка 6 насажена на высокий стержень 12 и жестко соединена через токопроводящий стержень 7 и переменный резистор 9 с подвижной опорой 14. Ползунок 8 переменного резистора снабжен указателем 15 точки на планшете 16. На планшете изображены контуры обхода с точками, где необходимо проводить измерения напряженности магнитного поля по формуле (5) или потенциала электростатического поля по формуле (6). Вращая линейный переменный потенциометр вокруг высокого стержня 12 или шарика 13, а также, передвигая ползунок 8 указателем 15 находим на контуре обхода планшета 16 нужную точку и осуществляем измерения H или φ в этой точке. По алгоритму (8) или (11) находим соответственно циркуляцию вектора

Figure 00000033

Когда обучаемый определяет циркуляцию вектора
Figure 00000034
то полагает, что поле создается и есть измеритель соответствующей характеристики поля. В итоге он измеряет величину напряженности H или потенциала φ по амперметру в соответствующей точке контура обхода.The proposed device operates as follows. When the key l is turned on in a closed circuit, current flows from the positive terminal of the current source 2, through the ammeter 3, the second fixed contact 4 and the second movable 5 contact of the movable sleeve 6, the conductive rod 7, the slider 8 of the variable resistor 9, the variable resistor 9 itself, the first movable 10 contact of the movable sleeve 6, first fixed 11 contact, key l to the negative terminal of the current source 2. Ammeter 3 shows the current value, which is determined by the expression (4), i.e., the current value is inversely proportional to the distance r from the high rod 12, m delirium infinite conductor carrying a current I, or from the center of the ball 13, fitted on a high rod 12 which simulates a point charge q. The movable sleeve 6 is mounted on a high rod 12 and is rigidly connected through a conductive rod 7 and a variable resistor 9 with a movable support 14. The slider 8 of the variable resistor is provided with a pointer 15 points on the tablet 16. The tablet shows the bypass contours with points where it is necessary to measure the magnetic intensity field according to the formula (5) or the potential of the electrostatic field according to the formula (6). Rotating a linear variable potentiometer around a high rod 12 or ball 13, as well as moving the slider 8 with pointer 15, we find the desired point on the bypass path of tablet 16 and measure H or φ at this point. According to the algorithm (8) or (11) we find, respectively, the circulation of the vector
Figure 00000033

When the learner determines the circulation of the vector
Figure 00000034
he believes that the field is being created and is a measure of the corresponding field characteristics. As a result, he measures the magnitude of the tension H or potential φ by an ammeter at the corresponding point of the bypass circuit.

Предлагаемое устройство по определению циркуляции вектора

Figure 00000035
Figure 00000036
не уменьшает познавательной возможности, т.к. на установке (модели) обучаемый проводит те же операции, которые проводил бы на натуре.The proposed device for determining the circulation of the vector
Figure 00000035
Figure 00000036
does not reduce cognitive ability, because on the installation (model), the student carries out the same operations that he would conduct in kind.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства заключается в том, что расширяется диапазон использования устройства, что обеспечивает повышение качества усвоения основных законов физики студентами. The technical and economic efficiency of the proposed device lies in the fact that the range of use of the device is expanding, which ensures an improvement in the quality of assimilation of the basic laws of physics by students.

Предлагаемое устройство реализовано на кафедре физики и используется в учебном процессе на лабораторных работах по электромагнетизму. The proposed device is implemented at the Department of Physics and is used in the educational process for laboratory work on electromagnetism.

Литература:
1. Г. А. Рязанов. Опыты и моделирование при изучении электромагнитного поля. Наука, М., 1966.
Literature:
1. G. A. Ryazanov. Experiments and modeling in the study of electromagnetic fields. Science, M., 1966.

2. Г.А. Рязанов. Электрическое моделирование с применением вихревых полей. Наука, М., 1969. 2. G.A. Ryazanov. Electrical modeling using vortex fields. Science, M., 1969.

3. Ф. В. Кушнир и др. Измерения в технике связи. Связь, М., 1970, с. 385,470. 3. F. V. Kushnir et al. Measurements in communication technology. Communication, M., 1970, p. 385,470.

Стенд для демонстрации свойств магнитного поля. СССР, авт.св. N 1720074, 15.03.92, бюл. 10. A stand for demonstrating the properties of a magnetic field. USSR, auth. N 1720074, 03/15/92, bull. ten.

5. Способ демонстрации электрического поля. СССР, авт.св. N 1603424, 30.10.90, бюл. 40. 5. A method of demonstrating an electric field. USSR, auth. N 1603424, 10.30.90, bull. 40.

6. А. С. Гринберг. Генерирование функций с помощью потенциометров. Энергия, М., 1965, с. 149, рис. 8.13. 6. A. S. Greenberg. Function generation using potentiometers. Energy, M., 1965, p. 149, fig. 8.13.

Claims (1)

Устройство для определения циркуляции вектора напряженности электрического и магнитного поля, содержащее переменный резистор, отличающееся тем, что в него введены ключ, первый и второй неподвижный контакт, планшет с изображением контуров обхода, указатель точки на планшете, закрепленный на ползунке переменного резистора, высокий стержень, моделирующий бесконечный проводник с током и закрепленный перпендикулярно к планшету, шарик, насаженный на высокий стержень, моделирующий электрический точечный заряд, подвижная опора, на которой закреплен один конец переменного резистора, подвижная втулка, насаженная на высокий стержень и на которой закреплен другой конец переменного резистора, первый подвижный контакт, установленный на одном конце подвижной втулки, второй подвижный контакт, установленный на другом конце подвижной втулки, токопроводящий стержень, на котором перемещается ползунок переменного резистора и закрепленный одним концом с подвижной опорой, а другим концом соединен со вторым подвижным контактом, источник тока, соединенный минусовой клеммой через ключ, первый неподвижный контакт и первый подвижный контакт с неподвижным контактом переменного резистора, амперметр, соединенный одной клеммой с плюсовой клеммой источника тока, а второй клеммой через второй неподвижный контакт и второй подвижный контакт с токопроводящим стержнем. A device for determining the circulation of the vector of electric and magnetic field strengths, containing a variable resistor, characterized in that a key, a first and second fixed contact, a tablet with the image of the bypass circuits, a point indicator on the tablet, mounted on the variable resistor slider, a high rod, are inserted into it; simulating an infinite current conductor and fixed perpendicular to the tablet, a ball mounted on a high rod, simulating an electric point charge, a movable support on which one end of the variable resistor is mounted, a movable sleeve mounted on a high rod and on which the other end of the variable resistor is fixed, a first movable contact mounted on one end of the movable sleeve, a second movable contact mounted on the other end of the movable sleeve, a conductive rod on which to move a slider of a variable resistor and fixed at one end with a movable support, and the other end connected to a second movable contact, a current source connected by a negative terminal through a key, p rvy fixed contact and first movable contact with the stationary contact of the variable resistor, an ammeter, one terminal connected to the positive terminal of the current source and the second terminal via the second fixed contact and second movable contact with a conductive rod.
RU98110241A 1998-05-26 1998-05-26 Device for detection of circulation of intensity vector of electric and magnetic field RU2137209C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98110241A RU2137209C1 (en) 1998-05-26 1998-05-26 Device for detection of circulation of intensity vector of electric and magnetic field

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98110241A RU2137209C1 (en) 1998-05-26 1998-05-26 Device for detection of circulation of intensity vector of electric and magnetic field

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2137209C1 true RU2137209C1 (en) 1999-09-10

Family

ID=20206593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98110241A RU2137209C1 (en) 1998-05-26 1998-05-26 Device for detection of circulation of intensity vector of electric and magnetic field

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2137209C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU183044U1 (en) * 2017-12-11 2018-09-07 Леонид Борисович Гусев DEVICE FOR DEMONSTRATION OF DRILL RULES IN PHYSICS LESSONS
CN111933001A (en) * 2020-08-31 2020-11-13 重庆水利电力职业技术学院 Teaching presentation device for engineering mechanics

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Гринберг А.С. Генерирование функций с помощью потенциометров. - М.: Энергия, 1965, с. 149. *
Кушнир Ф.В. Электрорадиоизмерения. - Л.: Энергия, 1975, c.54-61. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU183044U1 (en) * 2017-12-11 2018-09-07 Леонид Борисович Гусев DEVICE FOR DEMONSTRATION OF DRILL RULES IN PHYSICS LESSONS
CN111933001A (en) * 2020-08-31 2020-11-13 重庆水利电力职业技术学院 Teaching presentation device for engineering mechanics
CN111933001B (en) * 2020-08-31 2021-04-02 重庆水利电力职业技术学院 Teaching presentation device for engineering mechanics

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Setiawan et al. Measurement of 3-axis magnetic fields induced by current wires using a smartphone in magnetostatics experiments
RU2321074C1 (en) Device for verifying the ampere law experimentally
RU2504017C2 (en) Apparatus for investigating electrostatic field
RU2137209C1 (en) Device for detection of circulation of intensity vector of electric and magnetic field
RU2308095C1 (en) Device for researching loading characteristics of a current supply
RU2321895C1 (en) Assembly for studying nonuniform magnetic field
RU2507591C1 (en) Apparatus for investigating passive elements of electric circuits
RU2479868C1 (en) Plant for investigation of stationary electric field
Rodriguez-Frias et al. Sensor design for four-electrode electrical resistance tomography with voltage excitation
RU2504016C2 (en) Apparatus for investigating eddy electric field
RU2357295C1 (en) Device for investigating magnetic field of rectangular contour with current
Tashmuhammatovich et al. Analysis Of Moving Electromagnetic Screen Devices
RU2292601C1 (en) Installation for studying an electromagnetic field
RU2273056C1 (en) Plant for studying field of electric and magnetic dipoles
Hinrichs et al. Sources of magnetic fields
RU2285960C1 (en) Training device for demonstration of second maxwell equation
RU2644098C2 (en) Installation for solving third maxwell equation
RU2133505C1 (en) Training aid for physics
CN110782758A (en) Magnetic suspension analytic experiment system and method
Jaafar et al. EM-FOR: simple and low-cost force on a straight current-carrying conductor in a magnetic field experimental kit
RU2210815C2 (en) Practice device to study electromagnetic field
RU2292602C1 (en) Device for definition of circulation of vector voltage of a magnetic field
Roy et al. Construction and remote demonstration of an inexpensive but efficient linear differential variable transformer (LVDT) for physics or electronics teaching during COVID-19 pandemic
RU2491650C1 (en) Installation for research of electromagnetic field of helmholtz coils
Chou et al. Virtual Laboratory of the Magnetic Field due to a Current Element