CN105047053B - 楞次定律演示仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种楞次定律演示仪，涉及医疗设备领域，其中，包括：一壳体，所述壳体内设有：一直流电源、一直流升压模块，所述直流升压模块与所述直流电源连接，所述直流升压模块的输出端之间串接有一水泥电阻、一电解电容；还包括一线圈、一晶闸管，所述晶闸管的门级与所述电源正极连接，所述晶闸管的阴极连接在所述电解电容与所述电源负极之间，所述晶闸管的阳极与所述线圈串接后连接在所述水泥电阻与所述电解电容之间；所述电源正极输出端与所述直流升压模块之间串接有一第一开关；所述电源正极输出端与所述晶闸管门级之间串接有一第二开关。通过直流升压装置将电源电压升高给电解电容充电，再通过控制晶闸管使得电解电容接通线圈。
Description
技术领域
发明涉及一种教具，尤其涉及一种楞次定律演示仪。
背景技术
楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
楞次定律还可表述为：感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。
楞次定律公式：E = vBL （v为杆在磁场中移动的速度）
楞次定律（Lenz's law）是一条电磁学的定律，可以用来判断由电磁感应而产生的电动势的方向。它是由俄国物理学家海因里希·楞次（Heinrich Friedrich Lenz）在1834年发现的。
现有技术中缺少一种拓展性强、体积小巧的可以对该定律进行直观、生动展示的教具。
发明内容
本发明公开了一种楞次定律演示仪，用以解决现有技术中缺少一种拓展性强、体积小巧的可以对楞次定律进行直观、生动展示的教具的问题。
本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：
一种楞次定律演示仪，其中，包括：一壳体，所述壳体内设有：一直流电源、一直流升压模块，所述直流升压模块与所述直流电源连接，所述直流升压模块的输出端之间串接有一水泥电阻、一电解电容；还包括一线圈、一晶闸管，所述晶闸管的门级与所述电源正极连接，所述晶闸管的阴极连接在所述电解电容与所述电源负极之间，所述晶闸管的阳极与所述线圈串接后连接在所述水泥电阻与所述电解电容之间；所述电源正极输出端与所述直流升压模块之间串接有一第一开关；所述电源正极输出端与所述晶闸管门级之间串接有一第二开关。
如上所述的楞次定律演示仪，其中，还包括一二极管，所述二极管并接在所述线圈两端。
如上所述的楞次定律演示仪，其中，所述直流电源上并接有一电压传感器。
如上所述的楞次定律演示仪，其中，所述电压传感器还与所述二极管、所述水泥电阻、所述晶闸管共负。
如上所述的楞次定律演示仪，其中，所述电压传感器具有一显示装置，所述壳体上具有匹配的开口，所述显示装置嵌入所述开口内。
如上所述的楞次定律演示仪，其中，所述电源正极与所述第二开关之间串接有一启动电阻。
如上所述的楞次定律演示仪，其中，所述壳体上表面安装有一绕线柱，所述线圈绕设在所述绕线柱上。
如上所述的楞次定律演示仪，其中，所述绕线柱上设有一置物台。
如上所述的楞次定律演示仪，其中，所述第一开关为双行程开关。
如上所述的楞次定律演示仪，其中，所述线圈的两端通过一接插件接入电路。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明解决了现有技术中缺少一种拓展性强、体积小巧的可以对楞次定律进行直观、生动展示的教具的问题，通过直流升压装置将电源电压升高给电解电容充电，再通过控制晶闸管使得电解电容接通线圈，产生数千安培的瞬时直流电，从而产生巨大的磁通量变化，使得置于线圈上方的金属物体产生较大的涡流，因而产生斥力，将金属物体弹开。
附图说明
图1是本发明楞次定律演示仪的结构示意图；
图2是本发明楞次定律演示仪的电路图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述：
图1是本发明楞次定律演示仪的结构示意图，图2是本发明楞次定律演示仪的电路图，请参见图1、图2，一种楞次定律演示仪，其中，包括：一壳体1，壳体1内设有：一直流电源2、一直流升压模块3，直流升压模块3与直流电源2连接，直流升压模块3的输出端之间串接有一水泥电阻6、一电解电容5；还包括一线圈8、一晶闸管7，晶闸管7的门级与电源正极连接，晶闸管7的阴极连接在电解电容5与电源负极之间，晶闸管7的阳极与线圈8串接后连接在水泥电阻6与电解电容5之间；电源正极输出端与直流升压模块3之间串接有一第一开关9；电源正极输出端与晶闸管7门级之间串接有一第二开关10，通过第二开关10的导通与关断可以控制晶闸管7。
本发明的壳体1可以采用3D打印一体化成型，便于继续的开发和研究。
本发明还包括一二极管12，二极管12并接在线圈8两端，用以防止反向电流。
本发明的直流电源2上并接有一电压传感器4。
本发明的电压传感器4还与二极管12、水泥电阻6、晶闸管7共负。
本发明的电压传感器4具有一显示装置41，壳体1上具有匹配的开口，显示装置41嵌入开口内，可以直观的显示出电压值。
本发明的电源正极与第二开关10之间串接有一启动电阻11。
本发明的壳体1上表面安装有一绕线柱，线圈8绕设在绕线柱上。
本发明的绕线柱上设有一置物台，置物台用于放置实验物品，可以是硬币、金属环等。
本发明的第一开关9为双行程开关，采用电压传感器4与双行程开关配合的模式精确控制电压，类似照相机快门，所用开关按钮有按到一半和按到底两个行程，分别对应停止充电和发射两个功能。由于电容有自放电的特点，使用者可以通过放开（升压）与按一半（降压）两个动作随意调整发射时电容的电压值，并以此进行控制变量分析和定量研究。
本发明的线圈8的两端通过一接插件接入电路，本发明可以具有多种不同的线圈8，采用接插件接入使得线圈8更换方便。
在本发明的一个实施例中，本发明可以具体采用：直流电源2采用2节3.7V的18650锂电池，直流升压模块3采用ZVS直流生涯模块，可以将电源的电压升值450V，水泥电阻6采用100Ω20W的水泥电阻6，电容采用450V1000μF，启动电阻11采用50Ω电阻，二极管12采用大功率RURG8060二极管12。
Claims (7)
1.一种楞次定律演示仪，其特征在于，包括：一壳体，所述壳体内设有：一直流电源、一直流升压模块，所述直流升压模块与所述直流电源连接，所述直流升压模块的输出端之间串接有一水泥电阻、一电解电容；还包括一线圈、一晶闸管，所述晶闸管的门级与所述电源正极连接，所述晶闸管的阴极连接在所述电解电容与所述电源负极之间，所述晶闸管的阳极与所述线圈串接后连接在所述水泥电阻与所述电解电容之间；所述电源正极输出端与所述直流升压模块之间串接有一第一开关；所述电源正极输出端与所述晶闸管门级之间串接有一第二开关；还包括一二极管，所述二极管并接在所述线圈两端，所述直流电源上并接有一电压传感器，所述第一开关为双行程开关，采用电压传感器与双行程开关配合的模式精确控制电压。
2.根据权利要求1所述的楞次定律演示仪，其特征在于，所述电压传感器还与所述二极管、所述水泥电阻、所述晶闸管共负。
3.根据权利要求2所述的楞次定律演示仪，其特征在于，所述电压传感器具有一显示装置，所述壳体上具有匹配的开口，所述显示装置嵌入所述开口内。
4.根据权利要求1所述的楞次定律演示仪，其特征在于，所述电源正极与所述第二开关之间串接有一启动电阻。
5.根据权利要求1所述的楞次定律演示仪，其特征在于，所述壳体上表面安装有一绕线柱，所述线圈绕设在所述绕线柱上。
6.根据权利要求5所述的楞次定律演示仪，其特征在于，所述绕线柱上设有一置物台。
7.根据权利要求1所述的楞次定律演示仪，其特征在于，所述线圈的两端通过一接插件接入电路。
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