PL169292B1

PL169292B1 - Device for showing the movement of an electrolyte in a magnetic field

Info

Publication number: PL169292B1
Application number: PL29393192A
Authority: PL
Inventors: Bazyli Bonczak; Stanislaw Bednarek
Original assignee: Univ Lodzki
Priority date: 1992-03-19
Filing date: 1992-03-19
Publication date: 1996-06-28
Also published as: PL293931A2

Abstract

Urządzenie do pokazu rucuu elektrolitu w polu magnetycznym, zawierające naczynie z elektrolitem 1 zanurzone w nim elektrody, znamienne tym, ze ma, dla postępowego ruchu poziomego elektrolitu, elektromagnes o poprzecznym ramieniu (1) rdzenia z osadzoną na nim elektryczną cewką (2) i o odchodzą cych prostopadle od końców tego ramienia bocznych ramion (3, 4) z umieszczonym między nimi podłuż nym naczyniem (5) z elektrolitem i z zanurzonymi w nim poziomymi płytowymi elektrodami (6, 7) o róż nych potencjałach, przy czym elektrody te są połączone przewodowo z cewką (2).A device for demonstrating the movement of an electrolyte in a magnetic field, comprising a vessel with electrolyte and electrodes immersed therein, characterized in that it has, for the horizontal translational movement of the electrolyte, an electromagnet with a transverse arm (1) of the core with an electric coil (2) mounted on it and with side arms (3, 4) extending perpendicularly from the ends of this arm, with a longitudinal vessel (5) with electrolyte placed between them and horizontal plate electrodes (6, 7) with different potentials immersed therein, wherein these electrodes are connected by wire to the coil (2).

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do pokazu ruchu elektrolitu w polu magnetycznym, mające zastosowanie do celów dydaktycznych w pracowniach fizycznych.The subject of the invention is a device for showing the movement of an electrolyte in a magnetic field, used for didactic purposes in physical laboratories.

Znane do tego celu urządzenie jest opisane przez Tadeusza Dryńskiego w książce p. t. 'Doświadczenia pokazowe z fizyki, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1964 r, i polega na tym, że cylinder szklany z dwoma elektrodami wykonanymi z różnych materiałów i zanurzonymi w elektrolicie, jest umieszczony wewnątrz zwojnicy. Jedną elektrodą jest blacha zwinięta cylindrycznie a dodatkową elektrodą jest pręt grafitowy lub metalowy. Elektrody i zwojnica są odłączone do odrębnych źródeł zasilania elektrycznego.A device known for this purpose is described by Tadeusz Dryński in the book entitled 'Demonstration experiments in physics, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1964, and consists in the fact that a glass cylinder with two electrodes made of different materials and immersed in an electrolyte is placed inside the coil . One electrode is a cylindrically wound sheet and an additional electrode is a graphite or metal rod. The electrodes and coil are disconnected from separate electrical power sources.

Inne znane do tego celu urządzenie, opisane przez Gustawa Geburę i Romualda Subietę w książce p. t. Metodyka eksperymentu fizycznego, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1978 r., polega na tym, że na naczyniu szklanym jest uformowany nawój z drutu i w naczyniu tym napełnionym elektrolitem jest umieszczona elektroda prętowa i elektroda z blachy zwiniętej cylindrycznie. Nawój i elektrody są odłączone do odrębnych źródeł zasilania elektrycznego.Another device known for this purpose, described by Gustaw Gebura and Romuald Subieta in the book Physical experiment methodology, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1978, consists in the fact that a wire coil is formed on the glass vessel and an electrode is placed in the vessel filled with electrolyte. rod and electrode made of cylindrically wound sheet metal. The coil and electrodes are disconnected from separate electrical power sources.

Działanie obu znanych rozwiązań polega na tym, że wskutek odłączenia do źródeł zasilania nawoju lub zwojnicy oraz elektrod, to wówczas z powodu przepływu prądu elektrycznego następuje ruch wirowy elektrolitu w wytworzonym przez te elementy polu magnetycznym.The operation of both known solutions consists in the fact that due to the disconnection of the coil or coil and electrodes from the power sources, then due to the flow of electric current, the electrolyte rotates in the magnetic field created by these elements.

Znane jest też urządzenie, według opisu patentowego SU 1027754, polegające na tym, że w naczyniu zawierającym elektrolit, maj ącym dwie komory oddzielone od siebie ścianą pionową stanowiącą elektrodę środkową nie dochodzącą do dna naczynia, są umieszczone dwie elektrody boczne płytowe o jednakowym potencjale. Z boków do naczynia przylegają bieguny magnesów. Wszystkie elektrody mają połączenie z zewnętrznym źródłem zasilania elektrycznego. W urządzeniu, z chwilą uruchomienia zasilania, następuje w wytworzonym polu magnetycznym ruch pionowy elektrolitu. W jednej komorze poziom elektrolitu się obniża, a w następnej komorze się podwyższa i stan ten utrzymuje się nieruchomo w czasie przepływu prądu.A device is also known, according to the patent description SU 1027754, in which two side plate electrodes with the same potential are placed in an electrolyte-containing vessel having two chambers separated from each other by a vertical wall constituting the center electrode not reaching the bottom of the vessel. The poles of the magnets adhere to the sides of the vessel. All electrodes are connected to an external electrical power source. In the device, when the power is turned on, the electrolyte moves vertically in the generated magnetic field. In one chamber, the electrolyte level drops, and in the next chamber it rises and this state remains stationary while the current flows.

Urządzenie to ma zastosowanie do pokazu tylko pionowego ruchu elektrolitu w powstałym polu magnetycznym.This device is applicable to showing only the vertical movement of the electrolyte in the resulting magnetic field.

Znane te urządzenia charakteryzują się tym, że wytwarzają pole magnetyczne tylko przy udziale zewnętrznego zasilania elektrycznego.These known devices are characterized in that they generate a magnetic field only with the participation of an external electric supply.

Istota rozwiązania według wynalazku polega na tym, że urządzenie ma, dla postępowego ruchu poziomego elektrolitu, elektromagnes o poprzecznym ramieniu rdzenia z osadzoną na nimThe essence of the solution according to the invention consists in the fact that the device has, for the progressive horizontal movement of the electrolyte, an electromagnet with a transverse arm of the core with a

169 292 cewką elektryczną i o odchodzących prostopadle od końców tego ramienia, ramion bocznych. Między nimi jest umieszczone naczynie podłużne z elektrolitem i z umieszczonymi w nim pionowo lub poziomo elektrodami. Dla ruchu wirowego poziomego elektrolitu w naczyniu okrągłym, elektrody są w postaci pręta i cylindrycznie zwiniętej blachy. Elektrody są o różnych potencjałach i są połączone przewodowo z cewką elektromagnesu.An electric coil and the side arms extending perpendicularly from the ends of the arm. Between them there is an oblong vessel with the electrolyte and with the electrodes placed vertically or horizontally. For the horizontal swirling movement of the electrolyte in a round vessel, the electrodes are in the form of a rod and a cylindrically coiled sheet. The electrodes have different potentials and are wired to the electromagnet coil.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest to, że urządzenie nie wymaga zewnętrznego zasilania elektrycznego i dzięki umieszczenia naczynia z elektrolitem i zanurzonymi w nim elekrodami między ramionami elektromagnesu i połączeniu tych elektrod z cewką elektromagnesu, uzyskuje się pole magnetyczne dzięki powstałej indukcji magnetycznej w układzie samozasilającym się wytworzoną energią elektryczną. Dzięki płytowym elektrodom powstaje między nimi łatwy do pokazania postępowy ruch elektrolitu w regulowanym kierunku. Przy zastosowaniu w tym rozwiązaniu środkowej prętowej elektrody okrągłej i bocznej elektrody cylindrycznej, uzyskuje się ruch wirowy elektrolitu także w regulowanym kierunku.The advantage of the solution according to the invention is that the device does not require an external electric power supply and thanks to placing the vessel with the electrolyte and electrodes immersed in it between the arms of the electromagnet and connecting these electrodes with the electromagnet coil, the magnetic field is obtained thanks to the magnetic induction created in the self-supplying system with the generated energy. electric. Due to the plate electrodes, an easily visible progressive movement of the electrolyte in an adjustable direction is produced between them. If in this solution a central circular electrode and a lateral cylindrical electrode are used, a swirling motion of the electrolyte is also achieved in an adjustable direction.

Przedmiot wynalazku jest pokazany w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie z elektrodami płytowymi poziomymi w naczyniu podłużnym w widoku z boku krótszego, fig. 2 - urządzenie według fig. 1 w widoku z boku dłuższego, fig. 3 - urządzenie z elektrodami płytowymi pionowymi w naczyniu podłużnym w widoku z boku krótszego, fig. 4 - urządzenie według fig. 3 w widoku z góry, a fig. 5 - urządzenie z elektrodami okrągłymi pionowymi w naczyniu okrągłym w widoku z boku i w częściowym przekroju pionowym.The subject of the invention is shown in the drawings in which fig. 1 shows a device with horizontal plate electrodes in a longitudinal vessel in a short side view, fig. 2 - a device according to fig. 1 in a longer side view, fig. 3 - a device with vertical plate electrodes in the oblong vessel in a shorter side view, fig. 4 - the device according to fig. 3 in top view, and fig. 5 - the device with vertical round electrodes in a round vessel in a side view and a partial vertical section.

Przykład I. Urządzenie według wynalazku do pokazu postępowego ruchu poziomego elektrolitu ma elektromagnes o poprzecznym ramieniu 1 rdzenia z osadzoną na nim elektryczną cewką 2 i o odchodzących prostopadle od końców tego ramienia bocznych ramion 3, 4 z umieszczonym między nimi podłużnym naczyniem 5 z elektrolitem i z zanurzonymi w nim poziomymi płytowymi elektrodami 6,7 lub pionowymi. Elektrody te są o różnych potencjałach i są połączone przewodowo z cewką 2.Example I. The device according to the invention for showing the progressive horizontal movement of the electrolyte has an electromagnet with a transverse arm 1 of a core with an electric coil 2 mounted on it and side arms 3, 4 extending perpendicularly from the ends of this arm, with an elongated vessel 5 with electrolyte placed between them and immersed in with 6,7 horizontal or vertical plate electrodes. These electrodes have different potentials and are wired to coil 2.

Przykład II. Urządzenie według wynalazku do pokazu wirowego ruchu poziomego elektrolitu ma elektromagnes jak w przykładzie I, między którego ramionami poziomymi mieści się okrągłe naczynie 8 wypełnione elektrolitem. W naczyniu znajdują się dwie pionowe elektrody 13, 14. Środkową elektrodę 13 stanowi okrągły pręt grafitowy, a boczną elektrodą 14 jest cylindrycznie zwinięta blacha, korzystnie cynkowa. Obie elekrody są połączone przewodowo z elektromagnesem jak w przykładzie I.Example II. The device according to the invention for showing the horizontal swirling movement of the electrolyte has an electromagnet as in example 1, between which horizontal arms there is a round vessel 8 filled with electrolyte. There are two vertical electrodes 13, 14 in the vessel. The middle electrode 13 is a round graphite rod, and the side electrode 14 is a cylindrically wound sheet, preferably zinc. Both electrodes are wired to the electromagnet as in example I.

Działanie urządzenia według wynalazku polega na tym, że wskutek połączenia cewki elektromagnesu z elektrodami o różnych potencjałach zanurzonych w elektrolicie, wyzwala się w urządzeniu energia elektryczna wywołująca pole magnetyczne i następuje ruch postępowy elektrolitu przy elektrodach płytowych lub ruch wirowy przy elektrodach okrągłych. Ruch może być prawostronny lub lewostronny w zależności od ustawienia łączy tych elektrod z cewką elektromagnesu. Ruch ten obserwuje się posypując powierzchnię elektrolitu odpowiednim rozdrobnionym materiałem, na przykład korkiem.The operation of the device according to the invention consists in the fact that due to the connection of the electromagnet coil with electrodes of different potentials immersed in the electrolyte, electric energy is released in the device causing a magnetic field and there is a translational movement of the electrolyte at the plate electrodes or a swirl movement at the round electrodes. The movement can be right-hand or left-hand depending on the orientation of the links of these electrodes with the electromagnet coil. This movement is observed by sprinkling the surface of the electrolyte with a suitable particulate material, for example a cork.

169 292169 292

Fig.3Fig.3

Fig.4Fig.4

169 292169 292

Fig.5Fig 5

169 292169 292

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies

Cena 2,00 złPrice PLN 2.00

Claims

Patent claims

A device for showing the movement of an electrolyte in a magnetic field, comprising an electrolyte vessel and electrodes immersed in it, characterized in that it has, for the progressive horizontal movement of the electrolyte, an electromagnet with a transverse arm (1) of the core with an electric coil (2) mounted thereon and the side arms (3, 4) extending perpendicularly from the ends of this arm, with an elongated electrolyte vessel (5) placed between them and horizontal plate electrodes (6, 7) of different potentials immersed in it, the electrodes being wired connected to the coil (2).

2. The device according to claim The method of claim 1, characterized in that the electrodes (6, 7) are vertically oriented.

3. Device for showing the movement of an electrolyte in a magnetic field, comprising an electrolyte vessel and electrodes immersed in it, characterized in that it has, for the horizontal swirling movement of the electrolyte, an electromagnet with a circular electrolyte vessel (8) immersed in it between its horizontal arms. round electrodes (9, 10) with different potentials, the electrodes being wire-connected to the electromagnet.