[发明专利]一种静电力与安培力驱动的动力机制作和演示的方法

摘要

一种静电力与安培力驱动的动力机制作和演示的方法，主要由电极板、旋转板、塑料转盘转轴、塑料转盘、电荷交换刷、永磁体、高压静电电源构成，着重通过电极板为柱面金属导体板，旋转板为非铁磁质的金属导体平板，实现连续静电力驱动，且将旋转板与电极板电荷交换时形成的电流转化为安培力驱动的方法，也实现电极板相对所述圆周的位置、电荷交换刷相对电极板位置的几种情形的演示，这一实验设计更有利于促进学生的创新精神和实践能力的培养。制作极其简易，效果明显，在教学中会增加更多的教育功能，是一项很有意义具有开拓前景的工作。

主权项

1.一种静电力与安培力驱动的动力机制作和演示的方法，主要由电极板、旋转板、塑料转盘转轴、塑料转盘、电荷交换刷、永磁体、支架、高密度绝缘板、连接导线、高压静电电源构成，其特征是：所述电极板包括金属导体板a、金属导体板b，金属导体板a与金属导体板b均是由暖水瓶金属导体外壳切割而成的柱面形状电极板，电极板垂直并固定于高密度绝缘板上；所述旋转板是由表面光滑、材料相同、大小相同的非铁磁质金属导体平板c和金属导体平板d构成，金属导体平板c和金属导体平板d以塑料转盘转轴为轴对称连接在塑料转盘上并固定，金属导体平板c与金属导体平板d之间绝缘，金属导体平板c、金属导体平板d与塑料转盘转轴在同一垂直于高密度绝缘板的平面内；塑料转盘转轴穿过塑料转盘的光滑中心孔，塑料转盘绕塑料转盘转轴可以自由转动，塑料转盘转轴一端垂直固定在高密度绝缘板上，另一端穿过支架的光滑中心孔，支架固定在高密度绝缘板上，电荷交换刷固定在旋转板上，所述电荷交换刷为软包皮导线中的细铜丝组成，永磁体固定在高密度绝缘板上，且置于电荷交换刷与电极板电荷交换时对应的电极板上电荷交换的位置内侧，确保使得电荷交换刷在与电极板电荷交换时电荷交换刷中产生的电流在永磁体磁场中产生的安培力力矩与旋转板受到的静电力作用产生的力矩方向一致；在高密度绝缘板上，以塑料转盘转轴为轴，以电荷交换刷外端到塑料转盘转轴的距离为半径在高密度绝缘板上画出圆周，将电极板中的金属导体板a与金属导体板b以塑料转盘转轴为对称轴垂直固定在高密度绝缘板上，且确保金属导体板a与金属导体板b在所述圆周的外侧并与所述圆周相接；用带绝缘皮的连接导线附于高密度绝缘板表面连接金属导体板a与金属导体板b，再用连接导线分别与高压静电电源两极端连接，并由开关控制供电；圆周的半径等于金属导体板a、金属导体板b的柱面形状电极板半径；演示实验1，先将旋转板中的金属导体平板c与金属导体平板d上的电荷交换刷分别刚好能接触电极板，再启动开关供电，旋转板就随之定向转动了；演示实验2，撤出永磁体，将电极板中的金属导体板a与金属导体板b以塑料转盘转轴为对称轴垂直固定在高密度绝缘板上，且确保金属导体板a与金属导体板b在圆周上，先将旋转板中的金属导体平板c与金属导体平板d上的电荷交换刷分别刚好能接触电极板中的金属导体板a的一侧边缘与金属导体板b的一侧边缘，启动开关供电，将会出现旋转板中的金属导体平板c与金属导体平板d在电极板中的金属导体板a与金属导体板b之间往复摆动，而不是定向转动了；演示实验3，撤出永磁体，将电极板中的金属导体板a与金属导体板b以塑料转盘转轴为对称轴垂直固定在高密度绝缘板上，且确保金属导体板a与金属导体板b在圆周上，先将旋转板中的金属导体平板c与金属导体平板d上的电荷交换刷分别刚好能接触电极板中的金属导体板a的内侧面中心母线位置与金属导体板b的内侧面中心母线位置，启动开关供电，旋转板中的金属导体平板c与金属导体平板d不转动。