[实用新型]平行板电容器电容与距离和面积关系的演示装置

权利要求书

1.平行板电容器电容与距离和面积关系的演示装置,其特征是:两块相同的圆形薄板,一个在上、一个在下，分别称为上端圆形薄板和下端圆形薄板，上端圆形薄板和下端圆形薄板的中心都有一个圆孔,每个圆孔的圆心和所在圆形薄板的圆心重合，上端圆形薄板的中心圆孔小于下端圆形薄板的中心圆孔，上端圆形薄板的中心圆孔又称上端轴孔，上端轴孔内侧有螺纹;底座为阶梯圆柱，分为上部圆柱、中部圆柱和下部圆柱三部分，三个圆柱共中心轴线，上部圆柱的上表面也简称为底座上表面；上部圆柱上表面有一个中心圆孔，也能够称为底座中心圆孔；底座中心圆孔的圆心和底座上表面的圆心重合；下端圆形薄板的中心圆孔套入上部圆柱外侧, 下端圆形薄板的上表面与底座上表面为同一个平面，下端圆形薄板能够绕底座阶梯圆柱的中心轴线旋转; 上端圆形薄板中心圆孔和底座中心圆孔连接一个轴，轴垂直于上端圆形薄板下表面、也垂直于下端圆形薄板上表面，上端圆形薄板下表面平行于下端圆形薄板上表面；两个圆形薄板相对的两面是指上端圆形薄板下表面和下端圆形薄板上表面，两个圆形薄板相对的两面的半圆形部分有导电膜,即导电膜占据半个圆面,其中圆孔的面积相对于圆形薄板的面积能够忽略；两块圆形薄板能够相对旋转和相对平移。

2.根据权利要求1所述的平行板电容器电容与距离和面积关系的演示装置,其特征是:下端圆形薄板的中心圆孔固定了一个圆筒，即中心圆筒能够插入底座阶梯圆柱的上部圆柱的外侧、中心圆筒下端接触中部圆柱上端的圆环面，中心圆筒上表面、上部圆柱上表面和下端圆形薄板上表面为同一个平面；最底端圆柱，即下部圆柱为一个带有指针架的矮圆柱；中部圆柱为直径与下端圆形薄板的中心圆筒外侧直径相等的圆柱；上部圆柱为直径与下端圆形薄板的中心圆筒内侧直径相等的圆柱；指针架为由一根水平杆与一根竖直杆组成的直角架，竖直杆的一端有一个竖直的指针；上部圆柱上表面的中心圆孔称为下端轴孔，上端轴孔和下端轴孔的一侧都有一个插销孔，两个插销孔插入插销后的插销中心轴线与两个轴孔插入轴后的转轴中心轴线相互平行。

3.根据权利要求2所述的平行板电容器电容与距离和面积关系的演示装置,其特征是:下端圆形薄板圆周的一端具有旋转把手，即下端圆形薄板侧面固定一个旋转手柄；下端圆形薄板的中心圆筒的下端圆环面具有圆环形凹槽，圆环形凹槽中能放置塑料珠，塑料珠与底座阶梯圆柱的中部圆柱的上端圆环面相接触，中心圆筒能通过塑料珠的滚动而与底座产生相对转动，从而实现与上端圆形薄板之间的相对转动；下端圆形薄板的圆周上刻有360度的刻度线，用于测量转动角度。

4.根据权利要求3所述的平行板电容器电容与距离和面积关系的演示装置,其特征是:轴与下端轴孔内壁和轴与上端轴孔之间的缝隙都能够忽略，轴的下部的外侧有一个凸起能够使凸起的下方光滑接触底座上部圆柱的上端表面，即轴能够在下端轴孔内部转动并确保底座不转动,即轴外侧与下端轴孔内壁光滑接触;轴的凸起的上方轴外侧有外螺纹，上端圆形薄板的上端轴孔通过内螺纹连接到轴上，用插销连接上端圆形薄板的插销孔与底座插销孔，此时上端圆形薄板和下端圆形薄板之间的相对位置固定、上端圆形薄板不能发生转动、上端圆形薄板只能发生竖直方向的平移,即轴螺纹的旋转能够带动上端圆形薄板在竖直方向发生平移，此时轴的转动只能改变上端圆形薄板和下端圆形薄板之间的距离；下端圆形薄板的中心圆筒面积相对于下端圆形薄板的面积能够忽略；将下端圆形薄板的旋转把手绕着轴转动，下端圆形薄板能够绕底座上端圆柱旋转从而改变上端圆形薄板和下端圆形薄板导电部分的相对面积。

5.根据权利要求3所述的平行板电容器电容与距离和面积关系的演示装置,其特征是：插销连接上端圆形薄板与底座，插销上刻有刻度线，刻度线的零点位于底座上端圆柱的上表面；通过读出插销上的刻度示数，将读出的数减去上端圆形薄板的厚度即为两板的相对距离。

6.根据权利要求3所述的平行板电容器电容与距离和面积关系的演示装置,其特征是：上端圆形薄板和下端圆形薄板之间能够插入电介质板，即电介质的薄板为圆形薄板、直径与上端圆形薄板相等，电介质板的中心有圆孔，中心圆孔能够套入轴。

7.根据权利要求3所述的平行板电容器电容与距离和面积关系的演示装置,其特征是：圆形薄板、底座阶梯圆柱、插销、轴和旋转把手均为绝缘体，圆形薄板表面光滑，不漏电，且仅有一半附有导电膜。