一種滴水起電裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種滴水起電裝置，包括滴水件，所述滴水件設(shè)置至少兩個(gè)滴水部，所述滴水部的下方設(shè)置用于儲(chǔ)存電荷的蓄水桶，所述滴水部和蓄水桶之間設(shè)置感應(yīng)線圈，工作時(shí)，從滴水部滴出的水滴沿感應(yīng)線圈的軸向滴落，并穿過(guò)所述感應(yīng)線圈滴入蓄水桶。感應(yīng)線圈的表面都噴涂有一層絕緣漆，該滴水起電裝置利用感應(yīng)線圈代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬環(huán)。即相對(duì)于金屬環(huán)，絕緣的感應(yīng)線圈可以避免部件表面與潮濕空氣之間的離子交換，也避免了因金屬環(huán)表面的毛刺而容易形成的尖端放電現(xiàn)象，從而達(dá)到減少漏電，起電快，放電效果好的目的，該滴水起電裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且具備實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性。
【專利說(shuō)明】—種滴水起電裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)的演示教具，尤其涉及一種滴水起電裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]請(qǐng)參考圖1，其是傳統(tǒng)的開爾文滴水起電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。傳統(tǒng)的開爾文滴水起電裝置是一種靜電起電機(jī)，其工作原理為水滴可能偶然地把極微量的電荷帶給金屬水桶，造成水桶帶有微量電荷。任何一個(gè)桶獲得少量的不平衡電荷，就足以開始充電過(guò)程。例如，假設(shè)左邊桶獲得一個(gè)小的正電荷，通過(guò)導(dǎo)線使右導(dǎo)電環(huán)也有一定的正電荷。由于靜電感應(yīng)作用，右導(dǎo)電環(huán)上的正電荷，會(huì)吸引負(fù)電荷到右邊的水滴中。右邊攜帶負(fù)電荷的水滴滴到右邊的桶內(nèi)，使右邊的桶所帶負(fù)電荷增加。因而通過(guò)連接的導(dǎo)線使左導(dǎo)電環(huán)帶有負(fù)電荷，它將吸引正電荷到左邊的水滴中，當(dāng)水滴落到桶內(nèi)，它們攜帶的正電荷會(huì)轉(zhuǎn)移到金屬桶上并積累。因此，由于左邊導(dǎo)電環(huán)的吸引作用，部分正電荷被吸引到左邊水流，使左邊鐵桶攜帶正電荷不斷積累。負(fù)電荷被吸引到右側(cè)水流，使右邊鐵桶攜帶負(fù)電荷不斷積累。這個(gè)正反饋過(guò)程使每個(gè)桶和導(dǎo)電環(huán)獲得更多的電荷，形成更強(qiáng)的靜電感應(yīng)，如此這般積少成多，效應(yīng)倍增，電荷積累量隨時(shí)間增長(zhǎng)呈指數(shù)增長(zhǎng)，很快會(huì)建立起一萬(wàn)五千伏以上的高電壓，在兩個(gè)桶或環(huán)之間會(huì)擊穿空氣，產(chǎn)生放電現(xiàn)象。水滴不斷，此放電現(xiàn)象將持續(xù)，極具觀賞性。不過(guò)基于演示教具的簡(jiǎn)陋性，傳統(tǒng)開爾文滴水起電裝置的實(shí)驗(yàn)演示效果一般不太理想，特別是在南方比較潮濕的環(huán)境下，起電效果更不明顯，甚至不能起電。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提出一種滴水起電裝置，起電快，放電效果好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且具備實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性。
[0004]為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種滴水起電裝置，包括滴水件，所述滴水件設(shè)置至少兩個(gè)滴水部，所述滴水部的下方設(shè)置用于儲(chǔ)存電荷的蓄水桶，所述滴水部和蓄水桶之間設(shè)置感應(yīng)線圈，工作時(shí)，從滴水部滴出的水滴沿感應(yīng)線圈的軸向滴落，并穿過(guò)所述感應(yīng)線圈滴入蓄水桶。
[0006]其中，所述滴水起電裝置還包括支架，所述支架包括左臂、右臂和橫桿，所述橫桿水平設(shè)置于左臂和右臂之間，橫桿的一端連接左臂，橫桿的另一端連接右臂，所述感應(yīng)線圈的相鄰兩個(gè)繞匝之間的空隙位置卡入所述橫桿。
[0007]其中，所述滴水起電裝置還包括支架，所述支架包括左臂、右臂和橫桿，所述橫桿水平設(shè)置于左臂和右臂之間，橫桿的一端連接左臂，橫桿的另一端連接右臂，所述橫桿開設(shè)有直徑略小于感應(yīng)線圈直徑的通孔，所述感應(yīng)線圈卡入所述通孔、并與所述通孔過(guò)盈配合。
[0008]其中，所述左臂和右臂均設(shè)置有滑槽結(jié)構(gòu)，所述滑槽結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)有可沿滑槽上下移動(dòng)的滑動(dòng)體，所述橫桿的端部與所述滑動(dòng)體連接。
[0009]其中，所述支架連接有一底座，所述蓄水桶置于所述底座上。
[0010]其中，所述滴水部為滴水孔。
[0011]其中，所述滴水部包括滴水孔和與所述滴水孔連接的滴水柱，所述滴水柱的截面積小于或等于所述滴水孔的截面積。
[0012]其中，所述滴水件包括水箱、水管和水泵，所述水泵的進(jìn)水口連接水箱，所述水泵的出水口連接水管，所述水管位于蓄水桶的上方位置的部分開設(shè)所述滴水孔。
[0013]其中，所述蓄水桶為萊頓瓶。
[0014]其中，所述萊頓瓶的端部連接一導(dǎo)線的一端，所述導(dǎo)線的另一端連接電極，所有電極的自由端朝向彼此并呈聚攏狀態(tài)。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果在于:一種滴水起電裝置，包括滴水件，所述滴水件設(shè)置至少兩個(gè)滴水部，所述滴水部的下方設(shè)置用于儲(chǔ)存電荷的蓄水桶，所述滴水部和蓄水桶之間設(shè)置感應(yīng)線圈，工作時(shí)，從滴水部滴出的水滴沿感應(yīng)線圈的軸向滴落，并穿過(guò)所述感應(yīng)線圈滴入蓄水桶。感應(yīng)線圈的表面都噴涂有一層絕緣漆，該滴水起電裝置利用感應(yīng)線圈代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬環(huán)。即相對(duì)于金屬環(huán)，絕緣的感應(yīng)線圈可以避免部件表面與潮濕空氣之間的離子交換，也避免了因金屬環(huán)表面的毛刺而容易形成的尖端放電現(xiàn)象，從而達(dá)到減少漏電，起電快，放電效果好的目的，該滴水起電裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且具備實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的內(nèi)容和這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1是傳統(tǒng)的開爾文滴水起電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是本實(shí)用新型提供的滴水起電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:
[0020]1-傳統(tǒng)的開爾文滴水起電裝置；2_滴水柱；3_感應(yīng)線圈；4_橫桿；
[0021]5-水箱；6_水泵；7_水管；8_蓄水桶；9_電極。

【具體實(shí)施方式】
[0022]為使本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題、采用的技術(shù)方案和達(dá)到的技術(shù)效果更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0023]請(qǐng)參考圖2，其是本實(shí)用新型提供的滴水起電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]一種滴水起電裝置，包括滴水件，所述滴水件設(shè)置至少兩個(gè)滴水部，所述滴水部的下方設(shè)置用于儲(chǔ)存電荷的蓄水桶8，所述滴水部和蓄水桶8之間設(shè)置感應(yīng)線圈3，工作時(shí)，從滴水部滴出的水滴沿感應(yīng)線圈3的軸向滴落，并穿過(guò)所述感應(yīng)線圈3滴入蓄水桶8。
[0025]該滴水起電裝置利用感應(yīng)線圈3代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬環(huán)，感應(yīng)線圈3的表面都噴涂有一層絕緣漆。即相對(duì)于金屬環(huán)，絕緣的感應(yīng)線圈3可以避免部件表面與潮濕空氣之間的離子交換，也避免了因金屬環(huán)表面的毛刺而容易形成的尖端放電現(xiàn)象，從而達(dá)到減少漏電，起電快，放電效果好的目的，該滴水起電裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且具備實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性。
[0026]其中，所述滴水起電裝置還包括支架，所述支架包括左臂、右臂和橫桿4，所述橫桿4水平設(shè)置于左臂和右臂之間，橫桿4的一端連接左臂，橫桿4的另一端連接右臂，所述感應(yīng)線圈3的相鄰兩個(gè)繞匝之間的空隙位置卡入所述橫桿4。
[0027]其中，所述滴水起電裝置還包括支架，所述支架包括左臂、右臂和橫桿4，所述橫桿4水平設(shè)置于左臂和右臂之間，橫桿4的一端連接左臂，橫桿4的另一端連接右臂，所述橫桿4開設(shè)有直徑略小于感應(yīng)線圈3直徑的通孔，所述感應(yīng)線圈3卡入所述通孔、并與所述通孔過(guò)盈配合。
[0028]以上兩種優(yōu)選實(shí)施方式，都可依靠人工手動(dòng)制作完成，便于在學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)課中推廣。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可根據(jù)掌握的本領(lǐng)域公知常識(shí)，在本技術(shù)方案的技術(shù)背景之下，選用其他的感應(yīng)線圈3和橫桿4的連接方式，以實(shí)現(xiàn)感應(yīng)線圈3和滴水部的距離可調(diào)的目的，此處不作贅述。
[0029]其中，所述左臂和右臂均設(shè)置有滑槽結(jié)構(gòu)，所述滑槽結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)有可沿滑槽上下移動(dòng)的滑動(dòng)體，所述橫桿4的端部與所述滑動(dòng)體連接。
[0030]橫桿4在滑槽中上下滑動(dòng)，則帶動(dòng)固定于橫桿4的感應(yīng)線圈3上下滑動(dòng)。感應(yīng)線圈3在滑槽的可滑動(dòng)范圍內(nèi)滑動(dòng)時(shí)，學(xué)生可依次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢測(cè)，選擇放電效果最好時(shí)對(duì)應(yīng)的滴水部與感應(yīng)線圈3之間的距離，再對(duì)感應(yīng)線圈3加以固定。該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)增加了實(shí)驗(yàn)的可變化性和趣味性，便于提高學(xué)生的參與度和動(dòng)手能力。
[0031]優(yōu)選的，所述支架為PVC支架。
[0032]PVC材料防水輕便，可塑性強(qiáng)，造價(jià)低廉且取材方便，是物理實(shí)驗(yàn)教具或?qū)W具的重要取材之一。選擇PVC支架可提高滴水起電裝置的可實(shí)施性。
[0033]其中，所述支架連接有一底座，所述蓄水桶8置于所述底座上。
[0034]蓄水桶8置于所述底座上，底座和支架連接，當(dāng)需要移動(dòng)滴水起電裝置時(shí)，蓄水桶
8、底座和支架可整體移動(dòng)，移動(dòng)的過(guò)程中，整個(gè)移動(dòng)滴水起電裝置的部件位置相對(duì)固定，提高了實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性和可重復(fù)性，減少了重復(fù)調(diào)試實(shí)驗(yàn)的工作量。
[0035]其中，所述滴水部為滴水孔。
[0036]直接在滴水件上開設(shè)滴水孔，是設(shè)置滴水部最直接、簡(jiǎn)單的方式，可操作性強(qiáng)。
[0037]優(yōu)選的，開設(shè)兩個(gè)滴水孔是標(biāo)準(zhǔn)的開爾文滴水起電裝置的設(shè)計(jì)，當(dāng)然滴水孔還可以擴(kuò)展到兩個(gè)以上。
[0038]其中，所述滴水部包括滴水孔和與所述滴水孔連接的滴水柱2，所述滴水柱2的截面積小于或等于所述滴水孔的截面積。
[0039]在滴水孔下連接一截面積更小的滴水柱2，可以使水滴效果更明顯，防止由于開設(shè)的滴水孔過(guò)大，而無(wú)法形成水滴的現(xiàn)象。
[0040]其中，所述滴水件包括水箱5、水管7和水泵6，所述水泵6的進(jìn)水口連接水箱5，所述水泵6的出水口連接水管7，所述水管7位于蓄水桶8的上方位置的部分開設(shè)所述滴水孔。
[0041]相對(duì)于傳統(tǒng)的開爾文滴水起電裝置I的出水處水滴流速過(guò)慢的情況，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的滴水起電裝置，增加了水泵6以調(diào)節(jié)滴水速度，從而縮短起電時(shí)間，加速起電。
[0042]其中，所述蓄水桶8為萊頓瓶。
[0043]萊頓瓶是一個(gè)玻璃瓶，瓶里瓶外分別貼有錫箔，瓶里的錫箔通過(guò)金屬鏈跟金屬棒連接，棒的上端是一個(gè)金屬球。由于它是在萊頓城發(fā)明的，所以叫做萊頓瓶，這就是最初的電容器。萊頓瓶可儲(chǔ)存電荷。利用萊頓瓶代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬蓄水桶，可以避免金屬蓄水桶與潮濕空氣接觸，減少其與潮濕空氣的離子交換，也避免了因金屬蓄水桶表面的毛刺而容易形成的尖端放電現(xiàn)象。萊頓瓶的開口相對(duì)金屬蓄水桶的開口小的多，萊頓瓶?jī)?nèi)的水表面相對(duì)于處于金屬蓄水桶內(nèi)的水表面與潮濕空氣接觸的面積也小的多，由此大大減少了離子交換。綜上，利用萊頓瓶代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬蓄水桶，可達(dá)到減少漏電，起電快，放電效果好的目的。
[0044]其中，所述萊頓瓶的端部連接一導(dǎo)線的一端，所述導(dǎo)線的另一端連接電極9，所有電極9的自由端朝向彼此并呈聚攏狀態(tài)。
[0045]優(yōu)選的，所述萊頓瓶的端部還連接一導(dǎo)線的一端，所述導(dǎo)線的另一端連接所述萊頓瓶正對(duì)感應(yīng)線圈3的相鄰感應(yīng)線圈3。
[0046]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的滴水起電裝置，使用時(shí)，先安裝好該裝置的零部件，再打開水泵6，以控制滴水部的滴水速度；反復(fù)調(diào)節(jié)滴水部與感應(yīng)線圈3的距離，確定起電效果最佳的距離值，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間積累，從萊頓瓶?jī)啥艘鰧?dǎo)線，導(dǎo)線上接有電極9，當(dāng)電極9兩端的電壓積累到一定程度時(shí)，則會(huì)擊穿空氣，產(chǎn)生放電現(xiàn)象，水滴不斷，放電現(xiàn)象持續(xù)，極具觀賞性。
[0047]本實(shí)用新型實(shí)施例對(duì)傳統(tǒng)的開爾文滴水起電裝置I進(jìn)行了改進(jìn)，增加水泵6控制滴水速度，增加感應(yīng)線圈3代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬環(huán)，制作可調(diào)節(jié)支架控制滴水部與感應(yīng)線圈3的距離，利用萊頓瓶代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬蓄水桶。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置能明顯克服傳統(tǒng)的開爾文滴水起電裝置I起電效果不明顯的缺陷，其起電時(shí)間短，放電效果顯著，觀賞效果極佳。且本實(shí)用新型實(shí)施例提供的滴水起電裝置，實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性好、性價(jià)比高。利用其起電效果，可制作起電演示儀、靜電除塵及空氣凈化器等儀器，廣泛應(yīng)用于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)演示儀、靜電除塵、空氣凈化器等相關(guān)領(lǐng)域。
[0048]一種滴水起電裝置，起電快，放電效果好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且具備實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性。
[0049]以上內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種滴水起電裝置，包括滴水件，所述滴水件設(shè)置至少兩個(gè)滴水部，所述滴水部的下方設(shè)置用于儲(chǔ)存電荷的蓄水桶(8)，其特征在于:所述滴水部和蓄水桶(8)之間設(shè)置感應(yīng)線圈(3)，工作時(shí)，從滴水部滴出的水滴沿感應(yīng)線圈(3)的軸向滴落，并穿過(guò)所述感應(yīng)線圈(3)滴入蓄水桶(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滴水起電裝置，其特征在于，所述滴水起電裝置還包括支架，所述支架包括左臂、右臂和橫桿(4)，所述橫桿(4)水平設(shè)置于左臂和右臂之間，橫桿(4)的一端連接左臂，橫桿(4)的另一端連接右臂，所述感應(yīng)線圈(3)的相鄰兩個(gè)繞匝之間的空隙位置卡入所述橫桿(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滴水起電裝置，其特征在于，所述滴水起電裝置還包括支架，所述支架包括左臂、右臂和橫桿(4)，所述橫桿(4)水平設(shè)置于左臂和右臂之間，橫桿(4)的一端連接左臂，橫桿(4)的另一端連接右臂，所述橫桿(4)開設(shè)有直徑略小于感應(yīng)線圈(3)直徑的通孔，所述感應(yīng)線圈(3)卡入所述通孔、并與所述通孔過(guò)盈配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的滴水起電裝置，其特征在于，所述左臂和右臂均設(shè)置有滑槽結(jié)構(gòu)，所述滑槽結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)有可沿滑槽上下移動(dòng)的滑動(dòng)體，所述橫桿(4)的端部與所述滑動(dòng)體連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的滴水起電裝置，其特征在于，所述支架連接有一底座，所述蓄水桶(8)置于所述底座上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滴水起電裝置，其特征在于，所述滴水部為滴水孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滴水起電裝置，其特征在于，所述滴水部包括滴水孔和與所述滴水孔連接的滴水柱(2)，所述滴水柱(2)的截面積小于或等于所述滴水孔的截面積。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的滴水起電裝置，其特征在于，所述滴水件包括水箱(5)、水管(7)和水泵￠)，所述水泵￠)的進(jìn)水口連接水箱(5)，所述水泵￠)的出水口連接水管(7)，所述水管(7)位于蓄水桶(8)的上方位置的部分開設(shè)所述滴水孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滴水起電裝置，其特征在于，所述蓄水桶(8)為萊頓瓶。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的滴水起電裝置，其特征在于，所述萊頓瓶的端部連接一導(dǎo)線的一端，所述導(dǎo)線的另一端連接電極(9)，所有電極(9)的自由端朝向彼此并呈聚攏狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】G09B23/18GK204178608SQ201420653553
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】熊建平 申請(qǐng)人:深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院