CN202003558U - 电磁感应及能量转换演示仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电磁感应及能量转换演示仪，属物理教学仪器，是为了解决现有技术结构复杂，演示主题太多，需外接电源等缺陷。本实用新型包括线圈、磁铁，其特征是线圈套在透明塑料管上，每个线圈是单独组成，各个线圈两端分别与发光二极管的两端电连接，靠近透明塑料管的二端各套上一块支撑板，该支撑板又与箱体的二侧面固定，强力磁铁置放在箱体下侧板上。具有结构简单，操作方便，现象直观等优点。

Description

电磁感应及能量转换演示仪

一、技术领域

本实用新型涉及一种电磁感应及能量转换演示的装置，在物理教学过程中，给学生提供演示，辅助教学，属于物理教学仪器。

二、背景技术

现在的电磁感应演示装置，主要用来演示物理学中的法拉第电磁感应定律和楞次定律，结构较为复杂，组成部件多，如电磁铁、螺丝管和指示灯，有的装置部件更多，有铁芯和线圈或电磁感应环，甚至有检流计、检流计盒、上磁铁、下磁铁、线圈缠绕框和导电柱等组成，虽然能演示多种物理现象，如楞次定律、互感现象、变压器原理及电流的热效应，但主题太多，而且结构复杂往往使学生看不明白，有的装置还带有外接220V电源，携带也不方便。缺乏一种结构简单，效果直观，且直奔电磁感应主题的电磁感应及能量转换的演示仪。

三、发明内容

本实用新型的目的是要提供一种结构简单，能够形象、直观地演示电磁感应现象及能量转换现象的装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种电磁感应及能量转换演示仪，包括线圈、磁铁，其特征是线圈套在透明塑料管上，各个线圈是单独组成，每个线圈的两端分别与发光二极管的两端电连接，靠近透明塑料管的二端各套上一块支撑板，该支撑板又与箱体的二侧面固定，强力磁铁置放在箱体下侧板上。

一种电磁感应及能量转换演示仪，包括线圈、磁铁，其特征是上部分有线圈套在透明塑料管上，各个线圈是单独组成，每个线圈的两端分别与发光二极管的两端电连接，下部分是一段铝管，能部分套在透明塑料管上。

演示时，只要将一个强力磁铁投入到带线圈的透明塑料管内，电磁感应现象及能量转换现象的实验就算完成。

本实用新型的技术优点如下：

1、整个演示仪的主要结构只是带线圈的透明塑料管、发光二极管、一个强力磁铁及其置放的箱体，所以结构非常简单。

2、操作方便：只要在透明塑料管上端放进一个强力磁铁实验就算完成。

3、磁铁切割导线，导线中立即产生了感应电流，发光二极管就能依次逐个发光。效果很直观，会引起同学们极大兴趣，从而加深对电磁感应现象的认识与理解。

4、省去了交流电源，携带更方便，同时也解除了220V带来的危险，便于学生亲手实验，探索学问。

四、附图说明

图1是本实用新型第一种实施例的结构示意图。

图2是本实用新型第二种实施例的部分结构示意图。

图3是本实用新型线圈电路连接原理图。

图中符号说明如下：

1、箱体 2、铝管 3、透明塑料管 4、铜管 5、玻璃管或塑料管 6、支撑上板 7、支撑下板 8、强力磁铁 9、接物盒 10、合页11、线圈 12、发光二极管 13、扣瓣 14、提手

五、具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1是电磁感应及能量转换演示仪的第一个实施例。箱体(1)是一个常见的长方体结构，对称地分成两部分，两部分之间一侧用合页(10)连接，另一侧设扣瓣(13)和提手(14)，便于打开或合上箱体。打开箱体，使两部分通过合页(10)铰链转开成一个平面，可竖立成展示状态，使箱内四根直管(2、3、4、5)处于工作演示状态。每半个箱体的上下支撑板(6、7)各固定好两个直管，其中透明塑料管(3)管体上套入1至100个线圈(11)，各个线圈单独组成，呈均匀分布，每个线圈(11)的两端分别与发光二极管(12)的两端电连接。在箱体(1)的底上侧设有两个接物盒(9)，强力磁铁(8)置于其中(9)，演示时，它可接住从直管下落的强力磁铁(8)。

演示时，只要将一个强力磁铁投入到带线圈的透明塑料管内就立即产生电磁感应现象。

箱体内也可以增设铝管(2)铜管(4)及玻璃管或非透明塑料管等非金属管(5)，由于各管材质不同，电磁感应现象有所区别：实验时，强力磁铁(8)从管中下落速度有快慢之分，1、通过非金属管时间最短，磁铁在非金属管中下落，实际上就是磁铁做自由落体运动。2、而磁铁通过铜管(4)的时间最长，电磁感应现象最明显。3、磁铁通过铝管(2)时，由于铝电阻率大于铜电阻率，下落速度比铜管(4)快些。

磁铁通过带线圈(11)的透明塑料管(3)时，由于磁铁切割磁力线感应出电流，而使线圈两端的二极管依次发光，效果直观，同时反映了能量从机械转换成电能的过程。通过上述演示，同学们不仅直接感受到电磁感应现象，还可直接看到各种不同性质的直管对电磁感应的影响。

上述透明塑料管、铜管、塑料管或玻璃管等非金属管的直径与长度均相同。

图2是本实用新型第二个实施例的部分结构示意图，它分为上、下两部分组成，上部分是线圈(11)套在透明塑料管(3)上，各个线圈(11)单独组成，每个线圈(11)的两端分别与发光二极管(12)两端相连，下部分是一段铝管(2)，能部分套在透明塑料管(3)上。演示使用时，连接好两部分且手持成垂直地面状态，将强力磁铁(8)从上方放入管口，来演示电磁感应现象及能量转换现象。线圈设置根据需要而可设置多个，例如20个或80个或更多。

图3是本实用新型线圈电路连接原理图，该图表示线圈(11)两端分别与发光二极管两端(12)电连接。

Claims (4)

1.一种电磁感应及能量转换演示仪，包括线圈(11)、磁铁(8)，其特征是线圈套在透明塑料管(3)上，各个线圈是单独组成，每个线圈的两端分别与发光二极管(12)的两端电连接，靠近透明塑料管的二端各套有一块支撑板(6、7)，该支撑板又与箱体(1)的两侧面固定，强力磁铁(8)置放在箱体下侧板上。

2.按权利要求1所述的电磁感应及能量转换演示仪，其特征是箱体(1)呈长方体，它对称地分成两部分，两部分之间的一侧用合页(10)连接，另一侧设有扣瓣(3)和提手(14)，箱体内设有四根直管，在箱体底部上侧放置两个接物盒(9)，强力磁铁(8)置于其中。

3.按权利要求1所述的电磁感应及能量转换演示仪，其特征是箱体内设有四根直管，分别是铝管(2)、透明塑料管(3)、铜管(4)与塑料管或玻璃管(5)，四根直管的直径和长度均相同。

4.一种电磁感应及能量转换演示仪，包括线圈(11)、磁铁(8)，其特征是上部分有线圈(11)套在透明塑料管(3)上，各个线圈是单独组成，每个线圈的两端分别与发光二极管(12)的两端电连接，下部分是一段铝管(2)，能部分套在透明塑料管(3)上。 

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