CN113808820A - 外用铁芯及其应用方法 - Google Patents

Abstract

目前电磁感应技术中使用的铁芯一般都是被导线缠绕的，是在导线内的，是内用铁芯；本发明公开了一种外用铁芯，该外用铁芯在使用时是包在或者套在导线外面的，是在常用的电磁感应技术实现中所缠绕铁芯的导线外面再加一层铁芯，外用铁芯可以根据其所包导线和内用铁芯表现为各种形状；本发明在通常导线缠绕内用铁芯的情况下，再在导线外面套一层或者包一层铁芯，这样可以增大产生的感应电流。本发明增加外用铁芯后，较之只使用内用铁芯，产生了更大的感应电流。

Description

外用铁芯及其应用方法

技术领域

本发明涉及铁芯的形式研发和应用研发，涉及电磁感应技术领域。

背景技术

针对铁芯在电磁感应技术中用于增大产生感应电流的情况，本专利发明了同时应用外用铁芯以更好的增大产生感应电流——通常情况下，电磁感应技术中产生感应电流时所用的铁芯是被导线缠绕着的，因此可称之为内用铁芯，本发明铁芯则是在通常情况下之缠绕内用铁芯的导线外面再套上一个铁芯或者再加上一个铁芯，外用铁芯可以呈各种筒状或者其它形状，因为这个套在导线外面或者加在导线外面的铁芯是在外面的，因此称之为外用铁芯，应用电磁感应技术产生感应电流时，同时用内用铁芯和外用铁芯比单独用一种铁芯产生的感应电流大。

现有电磁感应技术中，一般以法拉第电磁感应定律为理论基础，而本专利以变化电流产生感生电场理论为基础，变化电流产生感生电场理论见《变化电流产生感生电场》[J].科技风，2019(02)：248.及《变化电流产生感生电场之电磁感应规律》[J].科技风，2020(18)：129.。根据变化电流产生感生电场的理论，应用铁芯增大产生感应电流时则不需要考虑磁通量。本专利结合该理论发现，内用铁芯和外用铁芯都是因为导线靠近铁芯而增大产生感应电流的，内用铁芯和外用铁芯都是距离导线越近增大产生感应电流的效果越好；无论铁芯用在导线内还是用在导线外，无论铁芯是实心的还是空心的，无论铁芯是什么形状，只要起到了改变产生感应电流的效果就应该统称为铁芯。该发明创新了对铁芯的认识，创新了铁芯的形式和应用。

发明内容

外用铁芯的材质可以和其它铁芯一样，可根据需求选用合适的各种铁芯材质。

外用铁芯的形状可以根据需求而定。

外用铁芯用于电磁感应技术。

本发明是在通常情况下缠绕铁芯的导线外面再套一个铁芯或者再加一个铁芯，因为是用在外面的，因此叫外用铁芯，相对于外用铁芯，电磁感应技术中通常所用的被导线所缠绕的铁芯则可以称之为内用铁芯；外用铁芯可以是各种筒状或者其它形状，外用铁芯可以起到增大产生感应电流的作用，套的越紧——外用铁芯距离缠绕内用铁芯之导线越近，增大产生感应电流的效果越好；在电磁感应技术中，外用铁芯和内用铁芯可同时起到增大产生感应电流的作用，同时使用外用铁芯和内用铁芯，比只使用内用铁芯产生的感应电流更大，内用铁芯和外用铁芯都是距离缠绕内用铁芯的导线越近增大产生感应电流的效果越好。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明，显而易见的，下面描述中的附图是本发明的一部分实施例，对于本领域技术人员来讲，还可根据这些附图获得其它附图。

图1为本发明实施例一中外用铁芯的结构示意图，及要套外用铁芯内被导线所缠绕的内用铁芯的示意图。

图2为本发明实施例二中内用铁芯为实心圆柱铁芯，外用铁芯为空心圆铁筒时产生感应电流的一种图示。

图3为实施例三中内用铁芯为空心圆筒铁芯，外用铁芯为空心圆铁筒时产生感应电流的一种图示。

图4为实施例四中用铁板作为内用铁芯和外用铁芯之一种产生感应电流的图示。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的详细说明，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它所有实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例一

本发明外用铁芯，包括用于增大产生感应电流的外用铁芯，外用铁芯呈圆筒形或者其它形状。外用铁芯套在被导线所缠绕的内用铁芯的外面，外用铁芯根据内用铁芯及其所缠绕的导线而选择合适的形状。

如图1所示，在本实施例中，内用铁芯是一个圆柱，相应的，外用铁芯是一个圆直筒，外用铁芯的横截面呈圆环形；如图1所示，在本实施例中，连接变化电流的带绝缘层的导线和连接用电器的带绝缘层的导线在内用铁芯上缠绕。

本实施例外用铁芯套在缠绕内用铁芯的导线外面，外用铁芯应完全套住内用铁芯上所缠绕的导线，本实施例缠绕内用铁芯的导线因被套在外用铁芯内而产生更大的感应电流，外用铁芯的内壁挨着缠绕内用铁芯的导线，外用铁芯的内壁距离缠绕内用铁芯的导线越近，外用铁芯增大产生感应电流的效果越好。

实施例二

在本实施例的图示——图2中，内用铁芯是实心的，内用铁芯是一个实心的圆柱，外用铁芯是一个直的圆铁筒。

具体地说，将带有绝缘层的导线(1)在内用实心铁芯的外表面上缠绕，导线(1)连接电源；将带有绝缘层的导线(2)在内用实心铁芯的外表面上缠绕，导线(2)连接用电器或者仪表，导线(2)或者同时连接用电器和仪表；外用铁芯套在缠绕内用实心铁芯的导线(1)和导线(2)的外面，外用铁芯的内壁挨着导线，当导线(1)回路中有变化电流时，导线(2)回路中产生感应电流。套外用铁芯比不套外用铁芯产生的感应电流大。

对于实施例二，我做了如下应用实验——实验一：如图2所示，内用实心铁芯的截面是一个圆，圆的直径为9.1厘米，内用铁芯之圆柱长4.35厘米，重2263克；外用铁芯是一个铁皮圆直筒，外用铁芯铁皮厚度为0.01毫米，该外用圆筒铁芯长4.35厘米，重10.69克，其圆的直径为9.9厘米；内用圆柱铁芯外面可套一个圆纸筒，纸筒长4.35厘米，外径9.35厘米，纸筒刚刚能套上内用铁芯，套上后纸筒的内壁挨着内用铁芯，将带有绝缘层的导线(1)在圆纸筒表面密绕5圈，导线(1)连接电源和一个40W的灯泡；将带有绝缘层的导线(2)在圆纸筒表面密绕5圈，导线(2)连接万能表；

当不用铁芯，缠绕在纸筒上的导线(1)回路接通电源之220伏交流电时，缠绕在纸筒上的导线(2)连接的万能表显示感应电流为0.020mA；让纸筒完全套上内用实心铁芯，纸筒内壁挨着内用铁芯，这时导线(1)回路接通电源之220伏交流电，导线(2)连接的万能表显示感应电流为0.041mA；纸筒完全套上内用实心铁芯后，在缠绕纸筒的导线(1)和导线(2)外面再套上外用铁芯，外用铁芯完全套在被导线所缠绕着的纸筒及内用铁芯外面，该外用铁芯的内壁挨着导线，这时导线(1)回路接通电源之220伏交流电，导线(2)连接的万能表显示感应电流为0.056mA。

实施例三

在本实施例的图示——图3中，内用铁芯是空心的，内用铁芯是一个直的圆铁筒，外用铁芯是一个直的圆铁筒。

具体地说，将带有绝缘层的导线(1)在内用空心铁芯的外表面上缠绕，导线(1)连接电源；将带有绝缘层的导线(2)在内用空心铁芯的外表面上缠绕，导线(2)连接用电器或者仪表，导线(2)或者同时连接用电器和仪表；外用铁芯套在缠绕内用空心铁芯的导线(1)和导线(2)外面，外用铁芯的内壁挨着导线，当导线(1)回路中有变化电流时，导线(2)回路中产生感应电流。套外用铁芯比不套外用铁芯产生的感应电流大。

对于实施例三，我做了如下应用实验——实验二：如图3所示，内用空心铁芯的截面是一个圆环，圆环的外径为9.1厘米，内径为7厘米，内用铁芯长4.35厘米，重928克(此内用空心铁芯和实施例二之实验中的实心铁芯的材质和外围尺寸相同，只是一个是空心的，一个是实心的)；外用铁芯是一个铁皮圆直筒，外用铁芯和实施例二的实验是同一个外用铁芯；内用空心铁芯外面可套一个圆纸筒，此纸筒和实施例二之实验一的纸筒是同一个纸筒，导线(1)和导线(2)在纸筒外的缠绕和实施例二之实验一相同；

不用铁芯，当缠绕在纸筒上的导线(1)回路接通电源之220伏交流电时，缠绕在纸筒上的导线(2)连接的万能表显示感应电流为0.020mA；纸筒完全套上内用空心铁芯，纸筒内壁挨着内用空心铁芯，这时纸筒上的导线(1)回路接通电源之220伏交流电，导线(2)连接的万能表显示感应电流为0.041mA；纸筒完全套上内用空心铁芯后，在缠绕纸筒的导线(1)和导线(2)外面再套上外用铁芯，外用铁芯完全套在被导线所缠绕着的纸筒及内用空心铁芯外面，该外用铁芯的内壁挨着导线，这时导线(1)回路接通电源之220伏交流电，导线(2)连接的万能表显示感应电流为0.056mA。

实施例四

在本实施例的图示——图4中，外用铁芯是一个长方形铁板，外用铁芯不限定于图4所示的形状，外用铁芯可以根据需求是多种形状。

具体地说，让一块铁板紧靠带有绝缘层的导线(1)、导线(2)，导线(2)顺着导线(1)，该铁板在导线(1)、导线(2)的同一侧，导线(1)连接电源；导线(2)连接用电器或者仪表，导线(2)或者同时连接用电器和仪表；对应的，在导线(1)、导线(2)的另一侧也放一块相同的铁板紧靠导线(1)和导线(2)，两块铁板关于导线对称，这两块铁板如果一块看作是内用铁芯，则另一块可以看作是外用铁芯；当导线(1)回路中有变化电流时，导线(2)回路中产生感应电流。用两块铁板比只用一块铁板产生的感应电流大。通过实施例四，可以清晰的理解和对比内外铁芯。

对于实施例四，我做了如下应用实验——实验三：如图4所示，两块相同的铁板，每块铁板长35厘米，宽4.4厘米，厚0，1毫米，重12克；其中一块铁板上挨着放两条带绝缘层的导线——导线(1)和导线(2)，导线(1)连接电源和一个40W的灯泡，导线(2)连接万能表，这时导线(1)回路接通电源之220伏交流电，导线(2)连接的万能表显示感应电流为0.003mA；

当另一块铁板盖在导线(1)和导线(2)上，两块铁板关于导线对称，这两块铁板如果一块看作是内用铁芯，则另一块可以看作是外用铁芯，这时导线(1)回路接通电源之220伏交流电，导线(2)连接的万能表显示感应电流为0.004mA；当撤掉两块铁板，这时导线(1)回路接通电源之220伏交流电，导线(2)连接的万能表显示感应电流为0.002mA；

根据变化电流产生感生电场的理论，感生电场是变化电流产生的，该理论不用考虑磁通量及其磁场变化，内用铁芯和外用铁芯所起到的都是增大产生感应电流的作用；用变化电流产生感应电流是实验结果，变化电流产生感生电场是理论，所有的理论都是假说。

电磁感应技术中通常使用实心内用铁芯增大产生感应电流，实施例二提供的实验只有实心内用铁芯时，产生的感应电流是0.041mA，而此时铁芯为2263克；实施例三提供的实验同时用内用空心铁芯928克，外用圆筒铁芯10.8克，合计铁芯938.8克时，产生的感应电流为0.056mA；938.8不到2263的二分之一，以上说明铁芯使用少时也可以大于铁芯使用多时产生的感应电流，而铁芯使用少时和铁芯使用多时的磁通量是不同的；使用928克内用空心铁芯时的磁场会小于使用2263克内用实心铁芯时的磁场，而它们产生的感应电流相同则挑战了电磁感应定律，以上情况用“变化电流产生感生电场”的理论可以解释。

上述仅为本发明的普通实施例及所运用的技术原理，并非对本发明的实施例范围进行限定，在不脱离本发明实质精神的前提下所做的任何显而易见的改动和应用，都将构成对本专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。

Claims (4)

1.外用铁芯，其特征在于：所述外用铁芯的材质可以和其它铁芯一样，可根据需求选用合适的各种铁芯材质。

2.根据权利要求1所述的外用铁芯，其特征在于：所述外用铁芯的形状可以根据需求而定。

3.根据权利要求1、2所述的外用铁芯，其特征在于：所述外用铁芯用于电磁感应技术。

4.根据权利要求1、2、3所述的外用铁芯之应用方法，其特征在于：

本发明是在通常情况下缠绕铁芯的导线外面再套一个铁芯或者再加一个铁芯，因为是用在外面的，因此叫外用铁芯，相对于外用铁芯，电磁感应技术中通常所用的被导线所缠绕的铁芯则可以称之为内用铁芯；外用铁芯可以是各种筒状或者其它形状，外用铁芯可以起到增大产生感应电流的作用，套的越紧——外用铁芯距离缠绕内用铁芯的导线越近，增大产生感应电流的效果越好；在电磁感应技术中，外用铁芯和内用铁芯可同时起到增大产生感应电流的作用，同时使用外用铁芯和内用铁芯，比只使用内用铁芯产生的感应电流更大，内用铁芯和外用铁芯都是距离缠绕内用铁芯的导线越近增大产生感应电流的效果越好。

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