PL169292B1 - Urządzenie do pokazu ruchu elektrolitu w polu magnetycznym - Google Patents

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).

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do pokazu ruchu elektrolitu w polu magnetycznym, mające zastosowanie do celów dydaktycznych w pracowniach fizycznych.

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.

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.

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.

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.

Urządzenie to ma zastosowanie do pokazu tylko pionowego ruchu elektrolitu w powstałym polu magnetycznym.

Znane te urządzenia charakteryzują się tym, że wytwarzają pole magnetyczne tylko przy udziale zewnętrznego zasilania elektrycznego.

Istota rozwiązania według wynalazku polega na tym, że urządzenie ma, dla postępowego ruchu poziomego elektrolitu, elektromagnes o poprzecznym ramieniu rdzenia z osadzoną na nim

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.

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.

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.

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.

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.

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.

169 292

Fig.3

Fig.4

169 292

Fig.5

169 292

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 2,00 zł

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do pokazu ruchu elektrolitu w polu magnetycznym, zawierające naczynie z elektrolitem i zanurzone w nim elektrody, znamienne tym, że ma, dla postępowego ruchu poziomego elektrolitu, 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) o różnych potencjałach, przy czym elektrody te są połączone przewodowo z cewką (2).
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że elektrody (6, 7) są usytuowane pionowo.
3. 3. Urządzenie do pokazu ruchu elektrolitu w polu magnetycznym, zawierające naczynie z elektrolitem i zanurzone w nim elektrody, znamienne tym, że ma, dla wirowego ruchu poziomego elektrolitu, elektromagnes z umieszczonym między jego poziomymi ramionami okrągłym naczyniem (8) z elektrolitem i zanurzonymi w nim okrągłymi elektrodami (9, 10) o różnych potencjałach, przy czym elektrody te są połączone przewodowo z elektromagnesem.