绝缘体

雅格布天梯

发布时间:2023/6/24 19:20:45   

展品名称:雅格布天梯(科技馆展品校园社区科普成品展项)

常规摆放展区:电磁探秘

一、内容简介:

在两个相向的电极上施以高压电时,即使是在空气中也会有电流流通(空中放电)。把电压升高到30~40kV时,电极最窄的位置首先发生电弧放电。由于电弧的高温使空气受热电离并向上运动,电弧随之上升,当电弧运动到一定高度时,所施加的电压就不能维持电弧产生所需的条件时,电弧就熄灭;而这时电极最近处又产生新的电弧,电弧又向上运动,这样就形成电弧的自下而上运动,很象人在爬梯子。

二、功能描述:

为观众提供日常生活中所无法实现的探索体验,在感受奇幻的放电景象的同时,探索现象背后的奥秘。

三、表现形式:

本展项采用羊角状电极,在一个透明的有机玻璃管内有一对呈羊角状的导电金属条,且愈上部两电极相距愈远,并设有启动按钮,观众可以观看电弧向上运动。

四、参与方式和操作(使用)说明:

按下“启动”按钮,你会看到电弧延羊角电极不断攀升,而后在顶端熄灭。

五、效果图:

雅各布天梯科普展品学校社区科普设备制作科技馆展品电磁实验演示设备厂家合肥攀达自动化科技有限公司展项深化方案科学原理资料来源:漳州科技馆

六、展品多媒体脚本大纲(镜号、长度、故事线内容提要、画面内容提要、分镜头效果草图、旁白、配音、观众体验、展现手法及待机画面等):

七、展项所需主要材料和设备清单:

整体尺寸:0.75×0.75×1.22

展品用材:①展台:1.2mm冷轧钢板,表面烤漆(或静电喷塑)②台面:攀达优质阻燃玻璃钢

八、展品图文板、说明牌的内容设计:

试一试:

按下“启动”按钮,你会看到电弧沿螺旋不断攀升,而后在顶端熄灭。

想一想:

你知道其中的奥秘吗?

任何导体及绝缘体都是相对的,绝缘的空气在一定高的电压下,也可能被“击穿”变成导体。空气对流加上电动力的驱使,使电弧向上升。随着电弧被拉长,电弧通过的电阻加大,当电流送给电弧的能量小于由弧道向周围空气散出的热量时,电弧就会自行熄灭。九、适宜开展的教育活动设计方案:

雅各布天梯的故事:

圣经中有这样一个故事:雅各布梦见天使上下天堂的梯子是闪闪发光的,后人便把这梦想中的梯子,称之为雅各布天梯。该展品由变压器、羊角电极等部分组成。由变压器提供数十万伏的高压,在羊角电极间击穿空气,形成弓形电弧,产生磁场,使电弧向上运动,其运动过程类似于爬梯。科普展品制作厂家合肥攀达提示大家当电弧被拉长到mm左右,所施加的电压再不能维持产生电弧所需的条件,电弧就消失,此时羊角电极底部又会产生新的电弧,形成周而复始的电弧爬梯现象。

雅各布天梯则展示了电弧产生和消失的过程。二根呈羊角形的管状电极,一极接高压电,另一个接地。当电压升高时,管状电极底部产生电弧,电弧逐级激荡而起,如一簇簇圣火似地向上爬升,犹如圣经中的雅各布天梯。



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