CN110632539A - 一种电磁铁磁性大小相关因素检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种检测设备，尤其涉及一种电磁铁磁性大小相关因素检测设备。本发明的目的是提供一种实验现象直观清楚、操作使用简单方便的电磁铁磁性大小相关因素检测设备。一种电磁铁磁性大小相关因素检测设备，包括有底板、安装杆、U形杆、横板、转换装置、控制装置和电源开关装置等；底板顶部左侧设有安装杆，安装杆右侧设有U形杆，安装杆右侧上部设有横板，横板底部右侧设有通过间接反应的方式体现电磁铁磁性大小的转换装置。本发明通过转换装置，可以对实验现象观察时更加直观清楚，同时通过控制装置和电源开关装置可以在需要改变实验条件时操作更加简单，通过滑杆、第二弹性件等部件可以让用户更好的查看缠绕圈数。

Description

一种电磁铁磁性大小相关因素检测设备

技术领域

本发明涉及一种检测设备，尤其涉及一种电磁铁磁性大小相关因素检测设备。

背景技术

电磁铁是通电产生电磁的一种装置。在铁芯的外部缠绕与其功率相匹配的导电绕组，这种通有电流的线圈像磁铁一样具有磁性，它也叫做电磁铁。我们通常把它制成条形或蹄形状，以使铁芯更加容易磁化。另外，为了使电磁铁断电立即消磁，我们往往采用消磁较快的软铁或硅钢材料来制作。这样的电磁铁在通电时有磁性，断电后磁就随之消失。在九年级物理教材(北师大版、人教版)中，就有探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关的实验，该实验采用控制变量法来探究影响电磁铁磁性强弱的因素，包括线圈匝数的关系和电流强弱的关系。

现在在做电磁铁的实验时：是通过电磁铁吸引大头针、铁钉等轻小物体的数量，来间接反应电磁铁磁性的强弱，电磁铁由电池的电源供电，该实验原理简单明了，但实际实验过程中却会受到很多因素影响，导致电磁铁检测的结果并不精确，例如通过观察电磁铁在不同条件下，所吸引大头针的数目来判断磁性强弱，受实验器材、大头针排列方式、大头针多次实验磁化等因素影响，会使所吸引的大头针在很多时候会呈现出断断续续的变化现象，这使得实验结果不够精确直观说服力不够，而在探究电磁铁的磁性强弱与匝数的关系时，改变线圈匝数操作过于繁琐，消耗时间长，浪费了时间。

发明内容

为了克服现在的电磁铁实验装置不够精确直观、实验过程操作繁锁的缺点，本发明的目的是提供一种实验现象直观清楚、操作使用简单方便的电磁铁磁性大小相关因素检测设备。

技术方案：一种电磁铁磁性大小相关因素检测设备，包括有：底板；安装杆，安装在底板顶部左侧；U形杆，安装在安装杆右侧；横板，安装在安装杆右侧上部；转换装置，安装在横板底部右侧，通过间接反应的方式体现电磁铁磁性大小；控制装置，安装在安装杆右侧中部，通过转动方式改变线圈匝数；电源开关装置，安装在底板顶部，通过拉动方式来控制电源。

作为上述方案的改进，转换装置包括有支杆、塑料框和铁珠，横板底部右侧设有支杆，支杆底部设有塑料框，塑料框内放置至少两个铁珠。

作为上述方案的改进，控制装置包括有第一旋转接头、铁芯、把手、环形滑轨、滑块，电池框，第一导线、第一导杆、金属杆和第二导线，安装杆上部嵌入式设有第一旋转接头，第一旋转接头内设有铁芯，铁芯穿过U形杆右端，铁芯左端设有把手，铁芯左部设有环形滑轨，环形滑轨上滑动式设有滑块，底板顶部设有电池框，电池框左部连接有第一导线，第一导线穿过U形杆与滑块连接，底板顶部右侧设有两个第一导杆，第一导杆之间转动式设有金属杆，金属杆上连接并绕有第二导线，第二导线尾端与环形滑轨连接。

作为上述方案的改进，电源开关装置包括有第二旋转接头、凹形滑轨、接线头、接触块和第三导线，金属杆左端设有第二旋转接头，底板顶部设有凹形滑轨，凹形滑轨上滑动式设有接线头，电池框右部设有接触块，接线头右侧连接有第三导线，第三导线与第二旋转接头连接。

作为上述方案的改进，还包括有滑杆、第一滑套、限位块、第一弹性件和第二弹性件，安装杆右侧设有滑杆，滑杆上刻有数字用于表示线圈匝数，滑杆位于U形杆内，滑杆上滑动式设有第一滑套，第一滑套底部开有第一滑槽，第一滑槽内滑动式设有限位块，限位块顶部与第一滑槽顶部之间设有第一弹性件，第一滑套前侧开有观察槽，安装杆与第一滑套之间设有第二弹性件。

作为上述方案的改进，还包括有第二滑套、安装块、滚轮、扭力弹簧和滑轮，U形杆下部滑动式设有第二滑套，第二滑套底部左右两侧均设有安装块，安装块上均转动式设有滚轮，滚轮与安装块连接处设有扭力弹簧，第二滑套上开有第二滑槽，第二滑槽内设有滑轮，第二导线穿过第二滑槽，绕过滑轮。

作为上述方案的改进，还包括有第二导杆、皮带轮和平皮带，底板顶部右侧设有第二导杆，金属杆右端转动式连接在第二导杆上，金属杆与铁芯右部均设有皮带轮，皮带轮之间连接有平皮带。

本发明通过转换装置，可以对实验现象观察时更加直观清楚，同时通过控制装置和电源开关装置可以在需要改变实验条件时操作更加简单，通过滑杆、第二弹性件等部件可以让用户更好的查看缠绕圈数，通过第二滑套、安装块、滑轮等部件可以让导线在缠绕时更加均匀平整，通过第二导杆、皮带轮、平皮带可以将导线进行收回和放出，操作更加方便。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图。

图2为本发明电源开关装置的主视结构示意图。

图3为本发明的第一部分主视结构示意图。

图4为本发明的第二部分主视结构示意图。

图中标号名称：1.底板，2.安装杆，3.U形杆，4.横板，5.支杆，6.塑料框，7.铁珠，8.第一旋转接头，9.铁芯，10.把手，11.环形滑轨，12.滑块，13.电池框，14.第一导线，15.第一导杆，16.金属杆，17.第二导线，18.第二旋转接头，19.接线头，20.凹形滑轨，21.接触块，22.第三导线，23.滑杆，24.第一滑套，25.第一滑槽，26.限位块，27.第一弹性件，28.观察槽，29.第二弹性件，30.第二滑套，31.安装块，32.滚轮，33.扭力弹簧，34.第二滑槽，35.滑轮，36.第二导杆，37.皮带轮，38.平皮带。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-2所示，一种电磁铁磁性大小相关因素检测设备，包括有底板1、安装杆2、U形杆3、横板4、转换装置、控制装置和电源开关装置，底板1顶部左侧设有安装杆2，安装杆2右侧设有U形杆3，安装杆2右侧上部设有横板4，横板4底部右侧设有通过间接反应的方式体现电磁铁磁性大小的转换装置，安装杆2右侧中部设有通过转动方式改变线圈匝数的控制装置，底板1顶部设有通过拉动方式来控制电源的电源开关装置。具体地，在探究电磁铁的磁性强弱与匝数的关系时，控制其他量相同，用户先通过控制装置增加或减少线圈匝数，再通过电源开关装置接通电源，然后通过转换装置观察并记录实验数据，记录实验数据完成后通过电源开关装置关闭电源，在探究电磁铁磁性的强弱与电流的关系时，控制其他量相同，通过控制装置增加或减少电池，再通过电源开关装置接通电源，然后通过转换装置观察并记录实验数据，记录实验数据完成后通过电源开关装置关闭电源，这样使得实验现象直观清楚，改变实验条件时操作简单。

如图1所示，转换装置包括有支杆5、塑料框6和铁珠7，横板4底部右侧设有支杆5，支杆5底部设有塑料框6，塑料框6内放置一排铁珠7。具体地，在需要通过转换装置观察实验结果时，通过电源开关装置接通电源后，电源控制装置产生磁性使得铁珠7在塑料框6内向左运动被吸住，用户可通过记录吸住铁珠7的数量来判断电磁铁磁性强弱与线圈匝数和电流强弱之间的关系，实验结果记录完成后通过电源开关装置关闭电源，控制装置不再产生磁性，使得铁珠7因重力向右运动复位。

实施例2

如图1所示，在实施例1的基础上，控制装置包括有第一旋转接头8、铁芯9、把手10、环形滑轨11、滑块12，电池框13，第一导线14、第一导杆15、金属杆16和第二导线17，安装杆2上部嵌入式设有第一旋转接头8，第一旋转接头8内设有铁芯9，铁芯9穿过U形杆3右端，铁芯9左端设有把手10，铁芯9左部设有环形滑轨11，环形滑轨11具有导电性，环形滑轨11上滑动式设有滑块12，底板1顶部设有电池框13，电池框13左部连接有第一导线14，第一导线14穿过U形杆3与滑块12连接，底板1顶部右侧设有两个第一导杆15，第一导杆15之间转动式设有金属杆16，金属杆16上连接并绕有第二导线17，第二导线17尾端与环形滑轨11连接。具体地，在需要增加线圈匝数时，用户先反转把手10，把手10反转带动铁芯9反转，铁芯9反转将第二导线17缠绕在铁芯9上，在需要减少线圈匝数时，用户正转把手10，把手10正转带动铁芯9正转，铁芯9正转将第二导线17放出，以此来减少线圈匝数，线圈匝数减少或者增加到需要的匝数时，停止转动把手10即可，在探究电磁铁磁性的强弱与电流的关系时，往电池框13放置一颗电池，接通电源后记录实验数据，在需要增大电流时，关闭电源往电池框13内增加一颗电池，再接通电源记录实验数据，实验完成结束后将电池框13内的电池全部取下即可。

如图2所示，电源开关装置包括有第二旋转接头18、凹形滑轨20、接线头19、接触块21和第三导线22，金属杆16左端设有第二旋转接头18，底板1顶部通过螺栓固接有凹形滑轨20，凹形滑轨20上滑动式设有接线头19，电池框13右部设有接触块21，接触块21与接线头19配合，接线头19右侧连接有第三导线22，第三导线22与第二旋转接头18连接。具体地，在需要接通电源时，推动接线头19在凹形滑轨20上向左运动，推动接线头19向左运动与接触块21接触即可接通电源，在需要关闭电源时，推动接线头19向左运动不再与接触块21接触即可关闭电源。

实施例3

如图1和图3所示，在实施例1和实施例2的基础上，为了让设备更好的工作，节省实验时间，还包括有滑杆23、第一滑套24、限位块26、第一弹性件27和第二弹性件29，安装杆2右侧设有滑杆23，滑杆23上刻有数字用于表示线圈匝数，滑杆23位于U形杆3内，滑杆23上滑动式设有第一滑套24，第一滑套24底部开有第一滑槽25，第一滑槽25内滑动式设有限位块26，限位块26顶部与第一滑槽25顶部之间设有第一弹性件27，第一弹性件27为普通弹簧、气弹簧、压缩弹簧等，第一滑套24前侧开有观察槽28，安装杆2与第一滑套24之间设有第二弹性件29，第二弹性件29为普通弹簧、气弹簧、拉伸弹簧等。具体地，在铁芯9反转将第二导线17缠绕在铁芯9上时，第二导线17缠绕在铁芯9上将挤压限位块26向外运动，使得第一弹性件27被压缩，同时第二导线17缠绕在铁芯9上将推动限位块26通过滑杆23与第一滑套24向右运动，第一滑套24向右运动使得观察槽28向右运动，用户可以通过观察槽28查看刻在滑杆23数字来了解缠绕线圈的数量，同时第一滑套24向右运动使得第二弹性件29被拉伸，在铁芯9将第二导线17全部放出时，第二导线17全部放出不再挤压限位块26向外运动，使得第一弹性件27被复位，同时第二导线17放出不再推动限位块26向右运动，使得第二弹性件29复位，第二弹性件29复位将带动第一滑套24复位，这样可以让用户更好的查看缠绕圈数，节省了实验时间。

如图4所示，为了让设备更好的工作，还包括有第二滑套30、安装块31、滚轮32、扭力弹簧33和滑轮35，U形杆3下部滑动式设有第二滑套30，第二滑套30底部左右两侧均通过螺栓固接有安装块31，安装块31上均转动式设有滚轮32，滚轮32与安装块31连接处设有扭力弹簧33，第二滑套30上开有第二滑槽34，第二滑槽34内通过螺栓固接有滑轮35，第二导线17穿过第二滑槽34，绕过滑轮35。具体地，第二导线17缠绕在铁芯9上时，第二导线17穿过滚轮32绕过滑轮35，第二导线17缠绕在铁芯9上时将带动第二滑套30在U形杆3上运动，这样能够让第二导线17缠绕的更加均匀，而滚轮32能够让第二导线17变得更加平整。

如图1所示，为了更好的缩放第二导线17，还包括有第二导杆36、皮带轮37和平皮带38，底板1顶部右侧设有第二导杆36，金属杆16右端转动式连接在第二导杆36上，金属杆16与铁芯9右部均设有皮带轮37，皮带轮37之间连接有平皮带38。具体地，在正转把手10时，把手10正转通过第一旋转接头8带动铁芯9正转，铁芯9正转带动上方皮带轮37正转，上方皮带轮37正转通过平皮带38带动下方皮带轮37正转，下方皮带轮37正转带动金属杆16正转，金属杆16正转将第二导线17收起，在反转把手10时，把手10反转通过第一旋转接头8带动铁芯9反转，铁芯9反转带动上方皮带轮37反转，上方皮带轮37反转通过平皮带38带动下方皮带轮37反转，下方皮带轮37反转带动金属杆16反转，金属杆16反转将第二导线17放出，这样就不用人来将第二导线17进行收回了，更加方便使用。

上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种电磁铁磁性大小相关因素检测设备，其特征是，包括有：

底板；

安装杆，安装在底板顶部左侧；

U形杆，安装在安装杆右侧；

横板，安装在安装杆右侧上部；

转换装置，安装在横板底部右侧，通过间接反应的方式体现电磁铁磁性大小；

控制装置，安装在安装杆右侧中部，通过转动方式改变线圈匝数；

电源开关装置，安装在底板顶部，通过拉动方式来控制电源。

2.如权利要求1所述的一种电磁铁磁性大小相关因素检测设备，其特征是，转换装置包括有支杆、塑料框和铁珠，横板底部右侧设有支杆，支杆底部设有塑料框，塑料框内放置至少两个铁珠。

3.如权利要求2所述的一种电磁铁磁性大小相关因素检测设备，其特征是，控制装置包括有第一旋转接头、铁芯、把手、环形滑轨、滑块，电池框，第一导线、第一导杆、金属杆和第二导线，安装杆上部嵌入式设有第一旋转接头，第一旋转接头内设有铁芯，铁芯穿过U形杆右端，铁芯左端设有把手，铁芯左部设有环形滑轨，环形滑轨上滑动式设有滑块，底板顶部设有电池框，电池框左部连接有第一导线，第一导线穿过U形杆与滑块连接，底板顶部右侧设有两个第一导杆，第一导杆之间转动式设有金属杆，金属杆上连接并绕有第二导线，第二导线尾端与环形滑轨连接。

4.如权利要求3所述的一种电磁铁磁性大小相关因素检测设备，其特征是，电源开关装置包括有第二旋转接头、凹形滑轨、接线头、接触块和第三导线，金属杆左端设有第二旋转接头，底板顶部设有凹形滑轨，凹形滑轨上滑动式设有接线头，电池框右部设有接触块，接线头右侧连接有第三导线，第三导线与第二旋转接头连接。

5.如权利要求4所述的一种电磁铁磁性大小相关因素检测设备，其特征是，还包括有滑杆、第一滑套、限位块、第一弹性件和第二弹性件，安装杆右侧设有滑杆，滑杆上刻有数字用于表示线圈匝数，滑杆位于U形杆内，滑杆上滑动式设有第一滑套，第一滑套底部开有第一滑槽，第一滑槽内滑动式设有限位块，限位块顶部与第一滑槽顶部之间设有第一弹性件，第一滑套前侧开有观察槽，安装杆与第一滑套之间设有第二弹性件。

6.如权利要求5所述的一种电磁铁磁性大小相关因素检测设备，其特征是，还包括有第二滑套、安装块、滚轮、扭力弹簧和滑轮，U形杆下部滑动式设有第二滑套，第二滑套底部左右两侧均设有安装块，安装块上均转动式设有滚轮，滚轮与安装块连接处设有扭力弹簧，第二滑套上开有第二滑槽，第二滑槽内设有滑轮，第二导线穿过第二滑槽，绕过滑轮。

7.如权利要求6所述的一种电磁铁磁性大小相关因素检测设备，其特征是，还包括有第二导杆、皮带轮和平皮带，底板顶部右侧设有第二导杆，金属杆右端转动式连接在第二导杆上，金属杆与铁芯右部均设有皮带轮，皮带轮之间连接有平皮带。

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