Навчальний розважальний атракціон

Навчальний розважальний атракціон, що містить два різнорідних метали, підключені до засобу візуальної індикації, який відрізняється тим, що метали виконані в формі ігрових елементів, які забезпечують генерацію електричного струму в ланцюзі атракціону при замиканні його контуру людиною або групою людей, що має(ють) можливість взаємодії з ігровими елементами відкритими ділянками тіла, наприклад руками, при цьому ігрові елементи виконані з металів, віддалених один від одного в електрохімічному ряду напружень не менше ніж на 0,5В, і в ланцюзі безпосередньо не сполучені один з одним. (19) (21) a200512521 (22) 24.05.2004 (24) 10.09.2007 (86) PCT/RU2004/000194, 24.05.2004 (31) 2003115509 (32) 27.05.2003 (33) RU (46) 10.09.2007, Бюл. №14, 2007р. (72) Бугров Станіслав Львовіч, RU (73) Бугров Станіслав Львовіч, RU (56) US 4543067, 1985 SU 174011, 1965 SU 1014004, 1983 RU 2019871, 1994 3 енергії в електричну й технічно неможливо наочно, цікаво і розважально продемонструвати перетворення хімічної енергії в електричну, а також неможливо продемонструвати дію закону Ома. Технічним завданням, на рішення якого направлений винахід, є наочна, цікава й розважальна демонстрація дії законів Ома, Ампера, Фарадея, можливість візуалізації струмів шкірногальванічного походження. Технічний результат - розширення функціональних можливостей і підвищення демонстраційних можливостей приладу - досягається тим, що в навчальному розважальному атракціоні, який містить два різнорідних метали, підключені до засобу візуальної індикації, згадані метали виконані в формі ігрових елементів, які забезпечують генерацію електричного струму в ланцюгу атракціону при замиканні його контуру людиною або групою людей, що має(ють) можливість взаємодії з ігровими елементами відкритими ділянками тіла, наприклад руками, при цьому ігрові елементи виконані з металів, віддалених один від одного в електрохімічному ряду напружень не менше ніж на 0,5В, і в ланцюгу безпосередньо не сполучені один з одним. В описуваному навчальному розважальному атракціоні різнорідні метали виконані в формі ігрових елементів і одними своїми кінцями приєднані до засобу візуальної індикації. Ігрові елементи в ланцюгу безпосередньо не сполучені один з одним, а з'єднує їх людина - провідник іншого виду, що має можливість взаємодії з ними відкритими ділянками тіла, наприклад руками, при замиканні контуру ланцюга, який забезпечує роботу атракціону. У ланцюгу з'являється електричний струм, наявність і величина якого візуалізується за допомогою засобу індикації. Ігрові елементи виконують з металів, віддалених один від одного в електрохімічному ряду напружень не менше ніж на 0,5В. У разі введення в ланцюг атракціону групи людей, що мають можливість взаємодії з ігровими елементами певної форми відкритими ділянками тіла, наприклад руками, замикання контуру ланцюга атракціону відбувається таким чином: перший учасник атракціону, взявши, наприклад, у долоню один ігровий елемент, другою рукою або будьякою іншою відкритою ділянкою свого тіла (плечем, ногою, носом, губами) торкається, наприклад, руки, або будь-якої іншої відкритої ділянки тіла (плеча, ноги, носа, губ) другого учасника, який, у свою чергу, наприклад рукою або будь-якою іншою відкритою ділянкою тіла (ногою, плечем, носом або губами), торкається, наприклад руки або згаданих вище відкритих ділянок тіла третьої людини, яка, наприклад, в одній із вільних долонь рук, затискає другий ігровий елемент. У ланцюгу атракціону виникає електричний струм, який генерується ігровими елементами, функцію яких виконують різнорідні метали цинк і срібло. При взаємодії з вологим середовищем шкіри на цих металах протікають потенціалвизначальні реакції, які сприяють виникненню в ланцюгу ЕДС і генерації струму, наявність і величина якого фіксується засобом індикації, наприклад, мікроамперметром. 80346 4 У ланцюгу атракціону виникає шкірногальванічний струм, що наочно, цікаво й розважально демонструє перетворення хімічної енергії в електричну енергію. При цьому вперше в перетворенні енергії бере участь людина або група людей, що виконує(ють) функцію провідника іншого виду, що замикає(ють) контур ланцюга атракціону, і функцію середовища, що забезпечує протікання потенціалвизначальних реакцій. Ігрові елементи виконуються з металів, віддалених один від одного в електрохімічному ряду напружень не менше, ніж на 0,5В. Наприклад, ігрові елементи можуть бути виконані, відповідно, з цинку й міді або з цинку й срібла, або з інших металів, які відповідають вищезгаданій умові. Навчальний розважальний атракціон відрізняється від прототипу тим, що, по-перше, для досягнення розширення функціональних можливостей при використанні приладу й підвищення його демонстраційних можливостей різнорідні метали в атракціоні виконані в формі ігрових елементів, з якими людина або група людей мають можливість взаємодіяти, тобто брати, наприклад, руками, або торкатися їх будь-якими відкритими ділянками тіла. По-друге, з порівняння із прототипом видно, що різняться також характер зв'язку між частинами (елементами) ланцюга і різниться взаємне розташування частин (елементів) в електричних ланцюгах, а саме: в запропонованому атракціоні ігрові елементи в ланцюгу безпосередньо не сполучені один з одним, а в приладі-прототипі вільні кінці провідників із різнорідних металів спаяні. По-третє, для замикання контуру ланцюга в навчальний розважальний атракціон уведений новий конструктивний елемент - провідник іншого виду - людина або група людей, завдяки якому(им) у ланцюгу атракціону виникає шкірно-гальванічний струм при генерації його ігровими елементами з цинку й срібла. Таким чином, практичне використання запропонованого атракціону забезпечує демонстрацію перетворення хімічної енергії в електричну наочно, цікаво й розважально. У приладі-прототипі для замикання контуру ланцюга включений елемент перетворення енергії, який являє собою диск із фетровим покриттям, встановлений на кронштейні з можливістю обертання за допомогою приводу, а на диску розташовані спаяні вільні кінці провідників різнорідних металів. Внаслідок щільного зіткнення поверхні фетрового кільця обертового диска зі спаєм останній нагрівається і виникає термоелектричний ефект. Таким чином, спостерігають демонстрацію перетворення механічної енергії в теплову енергію і теплової енергії в електричну енергію. Вирішити поставлене винахідником завдання як на основі відомих даних з рівня техніки, так і за допомогою приладу-прототипу, що містить термопару з різнорідних металів для перетворення енергій, неможливо. Якщо в запропонованому винаході, як і в приладі-прототипі, ігрові елементи з різнорідних металів, наприклад, цинку й срібла, з'єднати один з одним, то при зіткненні людини з ними або окремо з кожним із них, струму в ланцюгу мікроампермет 5 ра не буде, оскільки сам мікроамперметр таким контактом вимикається з вимірювального ланцюга гальванічної пари, яка не має властивості термопари. За допомогою термопари приладу-прототипу можна виміряти тільки один параметр людини - її температуру, тобто людина виконує лише функцію нагрівального елемента й не бере участі якимнебудь іншим способом у генерації струму в ланцюгу. За допомогою приладу-прототипу неможливо продемонструвати перетворення хімічної енергії в електричну енергію. Неможливо також наочно, цікаво й розважально продемонструвати дію закону Ома на живій системі (людині або групі людей), тобто порівняно з приладом-прототипом у запропонованого атракціону підвищуються демонстраційні можливості під час його практичного використання. По-четверте, ігрові елементи в заявленому атракціоні виконані з металів, віддалених один від одного в електрохімічному ряду напружень не менше ніж на 0,5В. У прототипі не приведені особливі вимоги до матеріалу провідників із різнорідних металів. Вказані відмінності запропонованого навчального розважального атракціону від прототипу дозволяють розширити функціональні можливості останнього: побачити наявність струму шкірногальванічного походження, який є результатом перетворення хімічної енергії в електричну енергію, на шкалі засобу індикації, з'являється можливість у людини або групи людей, уведеної(их) у ланцюг атракціону, виміряти не тільки температуру, але й силу (величину) залежно від її(їх) опору, а також залежно від сили стиснення рук, тим самим наочно, цікаво й розважально продемонструвати дію закону Ома, а можливо продемонструвати й дію законів Ампера й Фарадея. Можна виміряти й продемонструвати вік людини, її електропровідність, фізичну натренованість. Винахід пояснюється кресленням, де на Фіг.1 зображена загальна схема запропонованого навчального розважального атракціону; на Фіг.2, 2а, Фіг.3, Фіг.4, 4а - реальні навчальні розважальні атракціони. Атракціон (див. Фіг.1) містить ігрові елементи 1 і 2 певної форми, функцію яких виконують різнорідні метали срібло (1) і цинк (2). Ігрові елементи 1 і 2 підключені до засобу візуальної індикації 3, наприклад, мікроамперметра. Із протилежного боку для замикання контуру ланцюга в нього включені три людини 4, 5, 6, які мають можливість взаємодіяти з ігровими елементами 1 і 2 і між собою відкритими ділянками тіла, наприклад, руками. У ланцюгу атракціону виникає шкірно-гальванічний струм, що наочно, цікаво й розважально являє собою перетворення хімічної енергії в електричну енергію. Наявність і величина струму фіксується мікроамперметром 3. Величина струму залежить від сили рукостискання. Збільшення сили рукостискання зменшує опір ланцюга і збільшує силу струму згідно із законом Ома. Під час проведення гри використовують задані ігрові сюжети (див. Фіг.2, 2а, Фіг.3, Фіг.4, 4а). В атракціоні, представленому на Фіг.2, беруть участь декілька чоловік, наприклад двоє. Один із 80346 6 учасників атракціону (див. Фіг.2а) (дівчина) 4 лівою рукою тримається за одну руку муляжу ляльки елемент 1, виконаний зі срібла, у формі кульки. Інший учасник (юнак) 5 тримається пальцями правої руки за іншу руку муляжу ляльки - ігровий елемент 2, виконаний із цинку, також у формі кульки. Учасники здійснюють рукостискання вільними руками, замикаючи контур ланцюга, в який входить мікроамперметр 3. У ланцюгу атракціону виникає шкірно-гальванічний струм, наявність і величина якого фіксується мікроамперметром. В атракціоні (див. Фіг.3) беруть участь молодята (дівчина) 4 і (юнак) 5. Вони підходять до ігрових елементів 1 і 2, виконаних, наприклад, у формі колон зі срібла (1) і з цинку (2), торкаються рукою кожний своєї колони й цілуються, замикаючи контур ланцюга, в який входить засіб візуальної індикації, наприклад, мікроамперметр 3. Результат весільного поцілунку - поява шкірно-гальванічного струму - фіксується на шкалі мікроамперметра. В атракціоні, поданому на Фіг.4, беруть участь декілька чоловік, наприклад, двоє. Один із учасників атракціону (див. Фіг.4а) (дівчина) 4 бере в одну руку ігровий елемент 1, виконаний у формі долоні муляжу ляльки, зі срібла. Інший учасник (юнак) 5 тримається однією рукою за інший ігровий елемент 2, виконаний також у формі долоні муляжу ляльки, із цинку. Ігрові елементи 1 і 2 підключені до засобу візуальної індикації 3, виконаного у вигляді світлового електронного табло. Під час рукостискання внаслідок замикання контуру ланцюга учасниками атракціону з'являється струм, наявність і величина якого наочно, цікаво й розважально фіксується світловим електронним табло. Для ігрових елементів вибирають метали, віддалені один від одного в електрохімічному ряду напружень не менше, ніж на 0,5В, що забезпечує величину струму, необхідну для наочної візуалізації його на шкалі мікроамперметра й достатню для цікавості й розважальності атракціону, де гравець або група гравців, бачать, дивуючись і радіючи, результат своєї участі в атракціоні. Величина ЕРС розімкненого ланцюга менша за 0,5 В ускладнює візуалізацію струму в утвореному з людей ланцюгу, у зв'язку з його великим опором. Промислова застосовність Навчальний розважальний атракціон може бути використаний як прилад у навчальному процесі шкіл, коледжів, інститутів, і також як розважальна гра, розміщена в парках, на площах, на вулицях і на закритих майданчиках, в яких можуть брати участь один, два або декілька чоловік. Атракціону надані нові споживчі властивості: якщо в роботі приладу-прототипу людина бере участь тільки так: включає привід і колу надається необхідна швидкість обертання, то у запропонованому винаході кожний бажаючий може підійти і сам узяти участь у роботі атракціону, побачити струм, який генерується ігровими елементами при замиканні ним ланцюга, на шкалі засобу індикації. Навчальний розважальний атракціон при практичному його використанні зв'язує роботу законів фізики з ситуаціями, з якими людина зустрі 7 чається в повсякденному житті кожний день: рукостисканням і поцілунком. Атракціони (див. Фіг.1, 2, 3, 4) мають автономність, можуть переноситися, мають для цього відповідні габарити й можуть використовуватися в навчальному процесі для наочної, цікавої, розва 80346 8 жальної демонстрації перетворення хімічної енергії в електричну енергію. Освоєння запропонованих атракціонів, крім вище перерахованих переваг, підвищить також їх розважальну ефективність. 9 Комп’ютерна верстка В. Клюкін 80346 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601