CN203165308U - 楞次定律演示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了楞次定律演示装置，包括用作对比实验的非导磁、非导电的第二柱体、非导磁的金属环，第二柱体上方或下方设有至少一个磁铁，相邻的两个磁铁之间设有间隔距离，金属环可滑动套装于所述磁铁及第二柱体外，每个磁铁的南北极朝向一致且与柱体的长度方向相同。本实用新型楞次定律演示装置，结构简单、使用方便、演示效果好、更加直观，甚至易于批量生产、可拆卸、可视化。

Description

楞次定律演示装置

技术领域

本实用新型涉及一种电磁感应现像演示装置，尤其涉及楞次定律演示装置。

背景技术

传统的楞次定律演示装置主要由两个金属环固定在一根金属条的两端构成，其中一个金属环闭合，另一个金属环开口，金属条的重心部位的凹型槽由支架上端的顶针支撑，可以绕顶针转动。此种演示装置的缺陷在于必须固定位置演示，不便于走动演示，演示效果不明显，且操作不便，易碰到金属环而致其转动。虽然相继出现众多的楞次定律演示仪，有些演示效果好，但结构复杂，成本较高，使用也不方便，不便于携带。有些虽结构简单、成本低，但演示效果欠佳，如使用铜管演示。授权公告号为CN 202677681 U的中国实用新型专利公开了一种楞次定律演示装置，在底座上垂直固定装有两根绝缘管，其中一根绝缘管内装有一根外径尺寸略小的绝缘内管，绝缘内管上固定有闭合线圈，绝缘管后面底座上，垂直装有墙板，墙板上通过合页装有磁环、托板，托板上有卡扣，墙板后面装有锁定装置，克服了以往楞次定律演示装置演示效果不明显、不好的弊端，具有直观的演示效果，但是结构复杂，不易批量生产，不便携，教师需课堂演示时，搬运麻烦，组装麻烦，且不适宜教师走动演示。

实用新型内容

本实用新型的任务是提供一种结构简单、使用方便、演示效果好、更加直观，甚至易于批量生产、可拆卸、可视化的楞次定律演示装置。

本实用新型通过下述技术方案来实现：

楞次定律演示装置，其特征在于：包括用作对比实验的非导磁、非导电的第二柱体，非导磁的金属环，第二柱体上方和/或下方设有至少一个磁铁构成一整条实验柱体，设有两个以上磁铁时，相邻的两个磁铁通过支撑件间隔设置，金属环可在整条实验柱体上滑动，其中每个磁铁的南北极朝向一致且与所述整条实验柱体的长度方向相同。

所述支撑件为非导磁、非导电的长的第一柱体，将所述磁铁间隔设置于第一柱体内部构成磁铁柱体组合件，磁铁及第一柱体的中心线重合。

所述支撑件为非导磁、非导电的短的第一柱体，将一个所述磁铁一体成型或镶嵌设置于第一柱体的内部或一端构成磁铁柱体组合单元，至少一段磁铁柱体组合单元可拆卸串联成一个磁铁柱体组合件，磁铁及第一柱体的中心线重合。

所述支撑件为非导磁、非导电的短的第一柱体，将一个所述磁铁设置于第一柱体之一端的磁铁放置孔内构成磁铁柱体组合单元，第一柱体的另一端设有配合位，使一段第一柱体的带磁铁放置孔端能与另一段第一柱体的带配合位端紧配合连接，至少一段磁铁柱体组合单元可拆卸串联成一个磁铁柱体组合件，磁铁及第一柱体的中心线重合。

所述支撑件为非导磁、非导电的短的第一柱体，第一柱体的两端分别设有连接凹孔或凸起，磁铁两端与之对应处设有与之配合的连接凸起或凹孔，两段第一柱体通过一个磁铁连接，磁铁及第一柱体的中心线重合，一段第一柱体与一个磁铁构成一个磁铁柱体组合单元，至少一段磁铁柱体组合单元可拆卸串联成一个磁铁柱体组合件。

所述楞次定律演示装置还包括一透明管，所述支撑件为非导磁、非导电的短的第一柱体，至少一段第一柱体与磁铁可拆卸串联设置于透明管内构成磁铁柱体组合件，磁铁、第一柱体及透明管的中心线重合。

所述磁铁柱体组合件和/或第二柱体外设有中心线与之重合的透明管。

所述柱体为透明或半透明圆柱体，磁铁为柱状磁铁，柱体的轴线与磁铁的中心线重合。

所述底部一段柱体的下方设有一底座，两者可拆卸连接。

所述金属环包括闭合环、开口环或缺口环中的至少一种，缺口环为侧面带至少一个缺口和/或通孔的环，缺口方向与环的径向相同。

本实用新型具有以下优点：结构简单、使用方便，有对比柱体使演示效果好、更加直观，第一柱体、第二柱体和磁铁的界限明显，实现装置的可视化。柱体组合件由包括第一柱体和磁铁的柱体组合单元构成，易于拆装，便于携带、储藏与运输，且使用方便、灵活，短柱体尺寸可以完全相同，这样不仅结构简单而且便于批量生产，降低成本，提高资源利用率；

附图说明

图1是本实用新型楞次定律演示装置的结构示意图；

图2是图1除去金属环外其它结构的俯视图；

图3是图2的A-A剖面图；

图4是图3的B处局部放大图；

图5是图4的磁铁柱体组合单元剖面图

图6是图4的第一柱体剖面图；

图7是本实用新型另一种实施例的柱体组合件的局部剖面图；

图8是图1金属环之闭合环的结构示意图；

图9是图1金属环之开口环的结构示意图

图10是图1金属环之缺口环的结构示意图；

其中：1－第一柱体，2－第二柱体，3－金属环，4－磁铁，5－底座，21－磁铁放置孔，22－配合位凸起，23－配合位凹孔，31－闭合环，32－开口环，33－缺口环，321－开口，331－缺口，332－通孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型楞次定律演示装置作进一步描述: 

实施例1：

楞次定律演示装置，包括用作对比实验的非导磁、非导电的第二柱体2，非导磁的金属环3，第二柱体2上方和/或下方设有至少一个磁铁4构成一整条实验柱体，设有两个以上磁铁4时，相邻的两个磁铁4通过支撑件间隔设置，金属环3可在整条实验柱体上滑动，其中每个磁铁4的南北极朝向一致且与上述整条实验柱体的长度方向相同。套装是指在演示时将金属环3套在整条实验柱体外，放开，金属环3在重力的作用下可沿柱体向下运动的装配。其中支撑件可为非导磁、非导电的长的第一柱体1，将上述磁铁4间隔设置于第一柱体1内部构成磁铁柱体组合件，磁铁4及第一柱体1的中心线重合，其中磁铁4可与第一柱体1带件注塑一次成型，也可将磁铁4镶嵌在第一柱体1内，使用方便，演示效果好，教师便于带到课堂上演示，演示时甚至可实现边走边演示，这样的移动演示，学生可近距离观察，更清楚，以加快理解。其中第一柱体1和/或第二柱体2优选为透明或半透明柱体，最优选为透明柱体，透明柱体由玻璃、有机玻璃、ABS树脂、聚乙烯或聚丙烯制成，装置直观，学生可以清楚看到磁铁4位置，实现可视化演示。其中磁铁4优选为钕铁硼，此材料磁性强，同样大小的磁铁4用于该装置，演示时，金属环3切割磁感线时，磁通量变化更大，受到的安培力更大，下落速度更慢，演示效果更好。其中柱体的形态优选为圆柱状，磁铁4形态优选为柱状，磁铁4以圆柱状最佳，柱体的轴线与磁铁4的中心线重合，金属环3受到的安培力更均衡，演示效果更好。为了便于稳固安置，在底部一段柱体的下方设有一底座5，两者可拆卸连接或固定连接，底座5可为圆柱形底座5、方形底座5、圆台等，但又不限于上述形状，只要能实现演示装置稳固的形状均可。金属环3包括闭合环31、开口环32或缺口环33中的至少一种，开口环32为带有一开口321的环，缺口环33为侧面带至少一个缺口331和/或通孔332的环，缺口331方向与环的径向相同，缺口331穿透环体。闭合环31演示时，产生的安培力更大，可观察到其在磁通量发生变化时，缓慢下落，为了对比需要，金属环3优选为两个，最优选其中一个为闭合环31，另一个为开口环32或缺口环33，演示时将前者放在上面，后者放在下面，放开，让其在重力的作用下，向下运动，可看到磁场对两种环的影响不同，也可用三个环同时对比，演示时闭合环31放在最上面，缺口环33放在中间，开口环32放在下面。其中金属环3优选为铝环或铜环。

实施例二：

本实施例与实施例1的不同之处在于：

其中支撑件为非导磁、非导电的短的第一柱体1，将一个上述磁铁4一体成型或镶嵌设置于第一柱体1的内部或一端构成磁铁柱体组合单元，至少一段磁铁柱体组合单元可拆卸串联成一个磁铁柱体组合件，磁铁4及第一柱体1的中心线重合。此种结构的楞次定律演示装置易于拆装、使用方便、便于携带、储藏与运输，第一柱体1尺寸可以完全相同，这样不仅结构简单而且便于批量生产，降低成本，提高资源利用率；演示灵活，可以根据需要组装不同长度的磁铁柱体组合件，达到更好的演示效果。

实施例三：

本实施例与实施例1的不同之处在于：

其中支撑件为非导磁、非导电的短的第一柱体1，将一个上述磁铁4设置于第一柱体1之一端的磁铁放置孔21内构成磁铁柱体组合单元，第一柱体1的另一端设有配合位，使一段第一柱体1的带磁铁放置孔21端能与另一段第一柱体1的带配合位端紧配合连接，至少一段磁铁柱体组合单元可拆卸串联成一个磁铁柱体组合件，磁铁4及第一柱体1的中心线重合。其中配合位可为一个尺寸略小于磁铁放置孔21，并能与之紧配合连接的配合位凸起22，为了节省材料，可在上述配合位凸起22上设置配合位凹孔23，磁铁4的磁性够大时，可以将磁铁4放置在配合位凹孔23内。此种结构的楞次定律演示装置易于拆装、使用方便、便于携带、储藏与运输，第一柱体1尺寸可以完全相同，这样不仅结构简单而且便于批量生产，降低成本，提高资源利用率；演示灵活，可以根据需要组装不同长度的磁铁柱体组合件，达到更好的演示效果，可以根据需要，采用不同的组装方式，某段第一柱体1的磁铁放置孔21内可以放置或不放置磁铁4，以观察金属环3的不同下落情况，实现不同的演示效果；当磁铁4间距较近时，金属环3一直以较慢的速度下落，经过没有磁铁4的用作对比的柱体外时下落速度快，当磁铁4间距远时，金属环3经过磁铁4时，下落速度慢，然后下落速度快，再经过磁铁4时，速度慢，如此交替，总之组装方式不同，速度快慢现象不同。由于组装方式多样，使得演示效果不同，更利于学生理解，更能激发学生的兴趣，因此，此种实施方式比实施例1、2更适用于课堂演示。

实施例四：

本实施例与实施例1的不同之处在于：

其中支撑件为非导磁、非导电的短的第一柱体1，第一柱体1的两端设有连接凹孔或凸起，磁铁4两端与之对应处设有与之配合的连接凸起或凹孔，两段第一柱体1通过一个磁铁4连接，磁铁4及第一柱体1的中心线重合，一段第一柱体1与一个磁铁4构成一个磁铁柱体组合单元，至少一段磁铁柱体组合单元可拆卸串联成一个磁铁柱体组合件。优选第一柱体1一端设有连接凹孔，另一端设有连接凸起。此种第一柱体1和/或第二柱体2可以为透明或不透明的任何非导磁、非导电的柱体，如塑料、木材等，均可实现可视化，因此可以选用更不易损坏的材料制作柱体，以保证长期使用而不损坏。磁铁柱体组合件和/或第二柱体2外可设有中心线与之重合的透明管，当磁铁柱体组合件和/或第二柱体2外设有一根长透明管时，演示效果更好，但是长透明管贮存不方便，因此更优选第一柱体1和磁铁4都为圆柱状，柱体与磁铁4同轴且外径相同，这样便不必设置透明管，此种结构的楞次定律演示装置易于拆装、使用方便、便于携带、储藏与运输，第一柱体1尺寸可以完全相同，这样不仅结构简单而且便于批量生产，降低成本，提高资源利用率；演示灵活，可以根据需要组装不同长度的磁铁柱体组合件，达到更好的演示效果，可以根据需要，采用不同的组装方式，两段第一柱体1的磁体间可以放置或不放置磁铁4，以观察金属环3的不同下落情况，实现不同的演示效果；当磁铁4间距较近时，金属环3一直以较慢的速度下落，经过没有磁铁4的用作对比的柱体外时下落速度快，当磁铁4间距远时，金属环3经过磁铁4时，下落速度慢，然后下落速度快，再经过磁铁4时，速度慢，如此交替，总之组装方式不同，速度快慢现象不同。

实施例五：

其中楞次定律演示装置还包括一透明管，上述支撑件为非导磁、非导电的短的第一柱体1，至少一段第一柱体1与磁铁4可拆卸串联设置于透明管内构成磁铁柱体组合件，磁铁4、第一柱体1及透明管的中心线重合。此种结构的演示效果好，加工方便，也可实现灵活演示。

Claims (10)

1.楞次定律演示装置，其特征在于：包括用作对比实验的非导磁、非导电的第二柱体（2），非导磁的金属环（3），第二柱体（2）上方和/或下方设有至少一个磁铁（4）构成一整条实验柱体，设有两个以上磁铁（4）时，相邻的两个磁铁（4）通过支撑件间隔设置，金属环（3）可在整条实验柱体上滑动，其中每个磁铁（4）的南北极朝向一致且与所述整条实验柱体的长度方向相同。

2.根据权利要求1所述的楞次定律演示装置，其特征在于：所述支撑件为非导磁、非导电的长的第一柱体（1），将所述磁铁（4）间隔设置于第一柱体（1）内部构成磁铁柱体组合件，磁铁（4）及第一柱体（1）的中心线重合。

3.根据权利要求1所述的楞次定律演示装置，其特征在于：所述支撑件为非导磁、非导电的短的第一柱体（1），将一个所述磁铁（4）一体成型或镶嵌设置于第一柱体（1）的内部或一端构成磁铁柱体组合单元，至少一段磁铁柱体组合单元可拆卸串联成一个磁铁柱体组合件，磁铁（4）及第一柱体（1）的中心线重合。

4.根据权利要求1所述的楞次定律演示装置，其特征在于：所述支撑件为非导磁、非导电的短的第一柱体（1），将一个所述磁铁（4）设置于第一柱体（1）之一端的磁铁放置孔（21）内构成磁铁柱体组合单元，第一柱体（1）的另一端设有配合位，使一段第一柱体（1）的带磁铁放置孔（21）端能与另一段第一柱体（1）的带配合位端紧配合连接，至少一段磁铁柱体组合单元可拆卸串联成一个磁铁柱体组合件，磁铁（4）及第一柱体（1）的中心线重合。

5.根据权利要求1所述的楞次定律演示装置，其特征在于：所述支撑件为非导磁、非导电的短的第一柱体（1），第一柱体（1）的两端分别设有连接凹孔或凸起，磁铁（4）两端与之对应处设有与之配合的连接凸起或凹孔，两段第一柱体（1）通过一个磁铁（4）连接，磁铁（4）及第一柱体（1）的中心线重合，一段第一柱体（1）与一个磁铁（4）构成一个磁铁柱体组合单元，至少一段磁铁柱体组合单元可拆卸串联成一个磁铁柱体组合件。

6.根据权利要求1所述的楞次定律演示装置，其特征在于：所述楞次定律演示装置还包括一透明管，所述支撑件为非导磁、非导电的短的第一柱体（1），至少一段第一柱体（1）与磁铁（4）可拆卸串联设置于透明管内构成磁铁柱体组合件，磁铁（4）、第一柱体（1）及透明管的中心线重合。

7.根据权利要求5所述的楞次定律演示装置，其特征在于：所述磁铁柱体组合件和/或第二柱体（2）外设有中心线与之重合的透明管。

8.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的楞次定律演示装置，其特征在于：所述柱体为透明或半透明圆柱体，磁铁（4）为柱状磁铁（4），柱体的轴线与磁铁（4）的中心线重合。

9.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的楞次定律演示装置，其特征在于：所述底部一段柱体的下方设有一底座（5），两者可拆卸连接。

10.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的楞次定律演示装置，其特征在于：所述金属环（3）包括闭合环（31）、开口环（32）或缺口环（33）中的至少一种，缺口环（33）为侧面带至少一个缺口（331）和/或通孔（332）的环，缺口方向与环的径向相同。

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