CN105355120B - 一种热电偶马达演示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热电偶马达演示装置，包括支撑支架、热气流支架、冷气流支架、定位轴、永磁体和多环回路装置。多环回路装置包括多个圆环,多个圆环相交叉，且圆环的外环面位于同一个球面上。圆环上的第一环段和第二环段为不同材质的金属材料构成。永磁体设于多环回路装置的内部，设于永磁体两端的定位轴对应穿过多环回路装置两端的轴孔架设于支撑支架上。通过热气流支架上的第二通孔注入冷气流，通过冷气流支架上的第三通孔注入热气流，使得环路的两个交接点冷热交替，形成电流，产生磁场。本发明相比现有技术具有以下优点：本发明公开了一种热电偶马达演示装置可动态直观的演示金属温差电现象，演示方便，效果明显。

Description

一种热电偶马达演示装置
技术领域
本发明涉及一种物理演示实验仪器，尤其涉及的是一种热电偶马达演示装置。
背景技术
两种不同的金属导体接成闭合电路时，如果把它的两个接点分别置于温度不同的两个环境中，则电路中就会有电流产生。这一现象称为塞贝克(Seebeck)效应，这样的电路叫做温差电偶，这种情况下产生电流的电动势叫做温差电动势。例如，铁与铜的冷接头为1℃，热接头处为100℃，则有5.2mV的温差电动势产生。目前在物理演示实验中，通常用温差电磁铁来静态的演示温差电现象，无法动态直观的演示金属温差电现象。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种热电偶马达演示装置，可动态直观的演示金属温差电现象，演示方便，效果明显。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种热电偶马达演示装置，包括支撑支架、热气流支架、冷气流支架、定位轴、永磁体和多环回路装置，所述多环回路装置包括多个圆环,多个所述圆环相交叉，且所述圆环的外环面位于同一个球面上，每个所述圆环由第一环段和第二环段组成，所述第一环段和第二环段为不同材质的金属材料构成，所述第一环段和第二环段的配合连接的两个结合点在同一纬度上；所述永磁体设于多环回路装置的内部，设于永磁体两端的定位轴对应穿过多环回路装置两端的轴孔，架设于支撑支架上；
所述热气流支架上设有第二通孔，所述冷气流支架上设有第三通孔，所述第二通孔和第三通孔分别与同一圆环上的两个结合点相对应，通过第二通孔注入冷气流，通过第三通孔注入热气流，多环回路装置绕定位轴转动，使得环路的两个交接点冷热交替，形成电流，产生磁场。
作为上述方案的进一步优化，所述永磁体为圆饼形永磁体，所述永磁体的侧面上相对设有两个第一凹槽。
作为上述方案的进一步优化，所述定位轴的一端设有与第一凹槽配合定位的连接头，所述连接头嵌入所述第一凹槽中。
作为上述方案的进一步优化，还包括底座，所述底座上设有两个支撑支架、热气流支架和冷气流支架，所述热气流支架和冷气流支架关于一个所述支撑支架对称。
作为上述方案的进一步优化，所述支撑支架上设有第一通孔，设于永磁体两端的定位轴对应穿过多环回路装置两端的轴孔和两个支撑支架的第一通孔。
作为上述方案的进一步优化，所述支撑支架上设有固定螺栓，所述固定螺栓的一端设于所述第一通孔中，用于定位所述定位轴。
作为上述方案的进一步优化，所述第一环段的材料为铁，所述第二环段的材料为黄铜。
作为上述方案的进一步优化，所述多环回路装置包括三个圆环,三个所述圆环相交叉，且三个所述圆环的外环面位于同一个球面上。
作为上述方案的进一步优化，所述多环回路装置上的轴孔的外侧设有滚轮轴承。
与已有技术相比，本发明的一种热电偶马达演示装置的有益效果体现在：
1、本发明的一种热电偶马达演示装置，可动态直观的演示金属温差电现象，演示方便，效果明显。
2、本发明的一种热电偶马达演示装置包括多环回路装置，其中，多环回路装置包括三个圆环，每个圆环包括由两种不同金属制成的第一环段和第二环段，第一环段和第二环段配合连接的两个结合点，通过第二通孔注入冷气流，通过第三通孔注入热气流，使得环路的两个交接点冷热交替，形成电流，产生磁场。多环回路装置绕定位轴转动，使得另一相邻的环路的两结合点再次形成温差，动态直观的演示金属温差电现象，
附图说明
图1是本发明的一种热电偶马达演示装置的结构示意图。
图2是图1中的底座的结构示意图。
图3是图1中的永磁体的结构示意图。
图4是图1中的多环回路装置的结构示意图。
图中：底座1、永磁体2、第一凹槽21、多环回路装置3、结合点31、滚轮轴承32、第一环段33、第二环段34、定位轴4、第一连接头41、支撑支架5、固定螺栓51、第一通孔52、热气流支架6、第二通孔61、冷气流支架7、第三通孔71。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
参见图1，图1为本发明的一种热电偶马达演示装置的结构示意图。一种热电偶马达演示装置，包括底座1、支撑支架5、热气流支架6、冷气流支架7、定位轴4、永磁体2和多环回路装置3。底座1上设有两个支撑支架5、热气流支架6和冷气流支架7，所述热气流支架6和冷气流支架7关于其中一个支撑支架5对称而设。支撑支架5上设有第一通孔52，热气流支架6上设有第二通孔61，冷气流支架7上设有第三通孔71。
本优选实施例中多环回路装置3包括3个圆环,3个圆环相交叉，且3个圆环的外环面位于同一个球面上，每个圆环由第一环段33和第二环段34组成，第一环段33和第二环段34为不同材质的金属材料构成，第一环段33和第二环段34的配合连接的两个结合点31在同一纬度上。
永磁体2为圆饼形永磁体，永磁体2的侧面上相对设有两个第一凹槽21。定位轴4的一端设有与第一凹槽21配合定位的连接头41。永磁体2上的两个第一凹槽21内对应嵌入一个连接头41，固定连接定位轴4。
永磁体2设于多环回路装置3的内部，设于永磁体两侧的定位轴4对应穿过多环回路装置3两端的轴孔和两个支撑支架5上的第一通孔52。此外，支撑支架5上设有固定螺栓51，固定螺栓51的一端设于所述第一通孔52中，用于进一步固定定位轴4。多环回路装置3绕着定位轴4转动。
本发明的一种热电偶马达演示装置，第二通孔61和第三通孔71分别与同一圆环上的两个结合点31相对应，通过第二通孔61注入冷气流，通过第三通孔71注入热气流，使得圆环环路的两个交接点冷热交替，形成电流，产生磁场。
本优选实施例中，第一环段33的材料为铁，第二环段34的材料为黄铜。且多环回路装置3上的轴孔的外侧设有滚轮轴承32，便于多环回路装置3绕着定位轴4转动
本发明的一种热电偶马达演示装置利用金属温差电效应，当环路中的结合点温度不同时，圆环环路中形成电流，产生磁场。在永磁体2的作用下，多环回路装置不断旋转，使得另一相邻的圆环环路的两结合点再次形成温差，环路中又会形成电流，产生磁场。不断重复，使得多环回路装置连续转动，可动态直观的演示金属温差电现象。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种热电偶马达演示装置，其特征在于：包括支撑支架(5)、热气流支架(6)、冷气流支架(7)、定位轴(4)、永磁体(2)和多环回路装置(3)，所述多环回路装置(3)包括多个圆环,多个所述圆环相交叉，且所述圆环的外环面位于同一个球面上，每个所述圆环由第一环段和第二环段组成，所述第一环段和第二环段为不同材质的金属材料构成，所述第一环段(33)和第二环段(34)的配合连接的两个结合点(31)在同一纬度上；所述永磁体(2)设于多环回路装置(3)的内部，设于永磁体两端的定位轴(4)对应穿过多环回路装置(3)两端的轴孔，架设于支撑支架(5)上,多环回路装置(3)绕定位轴(4)转动；
所述热气流支架(6)上设有第二通孔(61)，所述冷气流支架(7)上设有第三通孔(71)，所述第二通孔(61)和第三通孔(71)分别与同一圆环上的两个结合点(31)相对应，通过第二通孔(61)注入冷气流，通过第三通孔(71)注入热气流，使得环路的两个交接点冷热交替，形成电流，产生磁场。
2.根据权利要求1所述的一种热电偶马达演示装置，其特征在于：所述永磁体(2)为圆饼形永磁体，所述永磁体(2)的侧面上相对设有两个第一凹槽(21)。
3.根据权利要求1或2所述的一种热电偶马达演示装置，其特征在于：所述定位轴(4)的一端设有与第一凹槽(21)配合定位的连接头(41)，所述连接头(41)嵌入所述第一凹槽(21)中。
4.根据权利要求1所述的一种热电偶马达演示装置，其特征在于：还包括底座(1)，所述底座(1)上设有两个支撑支架(5)、热气流支架(6)和冷气流支架(7)，所述热气流支架(6)和冷气流支架(7)关于一个所述支撑支架(5)对称。
5.根据权利要求1所述的一种热电偶马达演示装置，其特征在于：所述支撑支架(5)上设有第一通孔(52)，设于永磁体两端的定位轴(4)对应穿过多环回路装置(3)两端的轴孔和两个支撑支架(5)的第一通孔(52)。
6.根据权利要求5所述的一种热电偶马达演示装置，其特征在于：所述支撑支架(5)上设有固定螺栓(51)，所述固定螺栓(51)的一端设于所述第一通孔(52)中，用于定位所述定位轴(4)。
7.根据权利要求1所述的一种热电偶马达演示装置，其特征在于：所述第一环段的材料为铁，所述第二环段的材料为黄铜。
8.根据权利要求1所述的一种热电偶马达演示装置，其特征在于：所述多环回路装置(3)上的轴孔的外侧设有滚轮轴承(32)。
9.根据权利要求1所述的一种热电偶马达演示装置，其特征在于：所述多环回路装置(3)包括三个圆环,三个所述圆环相交叉，且三个所述圆环的外环面位于同一个球面上。
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