JPS646533Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、静電気力の有無およびその強弱、並
びに電界分布の状態を簡易に検出することができ
る静電気実験装置に関し、高等学校や中学校にお
ける物理実験器具として効果的に利用し得るもの
である。

〔従来技術およびその解決すべき問題点〕

周知のとおり、高等学校や中学校において静電
気の実験（例えば、静電気の発生の有無の検証）
を行うに際しては、これまでは第７図に示される
ような紐で吊した電気振子Ｐという器具を用い、
これに帯電体を近づけて斥力或いは引力が働くか
否かを検証するという方法が採られてきた。

ところが、上記の如き重力に沿つて垂下された
電気振子Ｐを揺り動かす方式の従来の器具にあつ
ては、もろに重力の影響を受けるために、その分
感度が低くならざるを得ず、検証せんとする静電
気が弱い場合には振子Ｐが全く反応しないことが
多くて正確性に欠け、しかも実験できる事柄も静
電気の有無の検証に限られていたため、物理教育
に携わる者の間において、もつて便利な静電気実
験装置の開発が望まれていたのである。

本考案は、静電気実験に前述の如き不便に鑑み
て為されたもので、従前の装置に比較して敏感性
に富み、しかも色々の静電気実験にも利用できる
実用的装置を提供することを技術的課題とする。

〔課題解決するために採用した手段〕

本考案実験装置は、電気振子を棒状体からなる
電振レバーの先端に取付け、このレバーをピボツ
ト軸を介して基台上に左右へ揺動可能なる如く前
記電気振子を下方に向けて傾斜状態に支持せしめ
ることにより、電気振子に対する重力の影響を減
殺して同電気振子の静電感度を高めると共に、更
に前記電気振子の反対側に位置する電振レバーの
自由端部に、カウンターウエイトを位置調節自在
に装着するという技術的手段を講ずることによつ
て、必要に応じ当該静電感度を自由に調節できる
ようにしたものである。

〔実施例〕

以下、本考案実験装置を、そね一実施例を示す
添附図面に基いて、さらに詳しく説明する。

第２図および第３図において、１は絶縁性材料
（図示例ではポリエチレン製細管）から成る電振
レバーであつて、スタンド型の基台Ｆ上にピボツ
ト軸１２にて左右へ揺動可能なる如く傾斜して配
設してある。この電振レバー１の下端には電気振
子１１が装着してある。この電気振子としては、
本実施例では発泡スチロールの球体（直径10mm）
に導電性塗料（実際には、墨汁）を塗布したもの
を用いてある。なお、導電性塗料に代えてアルミ
真空蒸着膜を被覆させることも可能である。ま
た、１５は緊締ナツト１４の操作によつて角度調
節自在に基台Ｆの上端に傾斜状に配設されたピボ
ツト軸承であり、前記電振レバー１を支えるピボ
ツト軸１２は前記ピボツト軸承の上下軸座１５
ａ，１５ｂ間に旋回可能に支承してある。

符号２で指示するものは、上記電振レバー１の
上端（電気振子１１の反対側端部）に位置調節自
在に装着されたカウンターウエイトである。この
カウンターウエイト２は、図示例では電振レバー
１の上端にアジヤストボルト式に螺合させてあ
り、その頭部の“摘み部”２ａを回転操作するこ
とにより捻込・捻戻されて電気振子１１との相対
バランスが変更され、静電感度を調節できるよう
にしてある。なお、図中の符号３は、上記電振レ
バー１の揺動範囲を一定限度に規制するためのス
トツパーであるが、本考案に必須不可欠のもので
はなく、図示例では電振レバー１のバランスウエ
イト側端部を挟む如き音叉形の部材が配設されて
いる。

本考案実験装置は概ね上記のように構成される
が、本考案は前述の実施例に限定されるものでは
決してなく「実用新案登録請求の範囲」の範囲内
で適宜変形可能であつて、例えば電振レバー１と
ピボツト軸１２と基台Ｆとの枢支関係、電気振子
１１の具体的構成に関してはマーチヤンダイジン
グ上の実際的要請に応じて適当に設計変更される
ことは云うまでもない。

〔実験方法：第３図および第４図参照〕 本考案実験装置によつて、クーロンの法則（逆
２乗法則）を検証するのには、次のようにする。

即ち、本考案装置の電気振子１１と被電体４と
を、OHP台（図示せず）上でＡおよびＢの如く
対置させ、両者に同性の静電気（1000〜2000V）
を帯電させてスクリーン上に投影する。

このようにしておくと、電気振子１１の移動量
は静電気力の大きさに比例するので、Ａ・Ｂ間の
距離を変化させることにより力の大きさを較べる
ことが可能である。即ち、中立位置Ｏと電気振子
１１の現在位置Ａとの距離をｆとし、被電体４と
電気振子１１の距離ｒを種々変化させて、ｆの距
離を測定すれば、これらの数値関係より“クーロ
ンの法則”の成立を証明することができる。

〔実験方法：第５図および第６図参照〕 極板ＳとＳの間に本考案装置の電気振子１１を
位置させ、同極板Ｓ・Ｓに1000〜2000Vの電圧を
かけて、その状態で極板Ｓ・Ｓを全体として左右
に移動させる。このとき、極板Ｓ・Ｓに生じた電
界が一様であるならば、電気振子１１は不動とな
る筈である。

第５図の場合には、電界が一様になるので電気
振子１１は殆ど動かない。また、この場合、極板
Ｓ・Ｓ間の電圧を（4000〜20000V／ｍ）の範囲
で変圧させて電気振子１１の受ける力が電界の強
さに比例していることを実証することも可能であ
る。

次に、第６図に示すように極板Ｓと極棒Ｒとを
対置させ、両極Ｒ・Ｓに1000〜2000Vの電圧をか
けて極板Ｓと極棒Ｒとの間に電気振子１１を配置
し、その状態でＲとＳのみを全体として左右に移
動させてみる。しかし、この場合には、電界が一
様でなく電気振子１１が極棒Ｒに近いほど電界が
強く現れたのである。

〔本考案の効果〕

以上説明したとおり、本考案実験装置において
は、電気振子１１は傾斜支持された電振レバー１
に左右に揺動可能なる如く装着されていることか
ら、従来実験器具の如く重力の影響を直接的に受
けず適度に減殺される構造になつているので、静
電気力に対する感度が頗る敏感であるうえに、実
験項目も静電気の有無検査に止どまらず、その強
弱、電界分布状態など従来器具に比較して非常に
広範囲に亙つて利用することができるのである。

また更に、本考案装置においては、電振レバー
１のもの一方の端部にカウンターウエイト２がが
装着してあるので、強い静電気を実験対象とする
ときには適当に感度調整を行うことも可能であ
る。

このように本考案によれば、高等学校や中学校
の物理教育の現場から、これまで不満の聞かれた
従来実験機具の不便・制約を打破して、静電気の
実験を多項目に亙つて簡易に行えるようになつた
ことに加え、教育効果の面から見ても、これを観
察する生徒にも視認性の飛躍的向上により理解促
進に役立つ等、その実用的利益は頗る大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例である実験装置の概略
的な斜視図、第２図は第１図の装置のピボツト軸
付近の状態を示す部分拡大側面図、第３図および
第４図は実験方法を説明するための説明図、第
５図および第６図は他の実験方法を説明するた
めの説明図、第７図は静電実験器具の従来例を示
す説明図である。 １……電振レバー、１１……電気振子、１２…
…ピボツト軸、２……カウンターウエイト、Ｆ…
…基台。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 所要の高さを有する基台Ｆと；一端に電気振子
   １１を備え、かつ、この電気振子１１が下方を指
   向して俯き状態で左右へ揺動可能なるごとくピボ
   ツト軸１２によつて前記基台Ｆ上に傾斜支持され
   た電振レバー１と；前記電気振子１１の反対側に
   位置する電振レバー１の自由端部に、位置調節自
   在に装着されたカウンターウエイト２とを含むこ
   とを特徴とした静電気実験装置。