CN203659300U - 一种演示感生磁场的实验装置 - Google Patents
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Abstract
一种能够验证变化的电场产生磁场的感生磁场演示装置。它是在封闭外壳中，高压电源、平行板电容器、水泥电阻三者并联，并通过双掷继电器控制电容器的充放电，该双掷继电器由一个低压电源和开关控制其不同的通断状态。首先接通电源与电容器之间的开关，使电容器充电，再断开两者之间的开关同时接通电容器与水泥开关之间开关，使电容器迅速放电，从而产生磁场使小磁针发生偏转。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种验证变化的电场能够产生磁场装置，可用于教学的演示实验装置。
背景技术
在大学物理教学过程中，当讲解麦克斯韦方程组时，讲解变化的电场会产生感生磁场的时候，学生往往是一头雾水，很难理解感生磁场的存在。
目前，有一些实验装置演示感生磁场，多为感应圈，平行板电容器，低压电源和接有氖泡的拾电线圈组成的装置。当LC回路中有震荡电流时，平行板电容器中周期性变化的电场会产生同周期变化的磁场，这个变化的磁场会产生新的涡旋电场，若把拾电线圈放到平行板电容器中，涡旋电场会激发感应电动势使氖泡发光，从而间接证明了变化的电场会产生磁场。但是，此装置并没有直接验证感生磁场的存在，不够直观，容易造成错误理解。
为了克服现有的演示实验装置验证方法不够直观的不足，本实用新型提供一种演示实验装置，该装置能够直接通过小磁针的转动验证感生磁场的存在。
实用新型内容
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：电路通过电容器两极板间电压的迅速下降，产生足够强的磁场，使处于两极板间的小磁针克服地磁场和极化电荷的阻力而发生偏转。在密封外壳中，高压电源、平行板电容器、水泥电阻三者相互并联，由一个双掷继电器控制其闭合与断开。将小磁针放入平行板电容器的两极板间，首先将高压电源与电容器之间开关闭合，使电容器充电而具有较高电压，然后断开两者之间的开关，同时闭合电容器与水泥电阻之间的开关，实现电容器两极板间的电压迅速降低，从而产生强磁场使小磁针偏转。该继电器与一个低压电源和开关串联独立于上述电路之外，以避免操作者直接在高压电路中控制开关的闭合与断开，保证操作者的人身安全和电路安全。为了实现电路的迅速放电同时又要减少放电时产生大量的热量，采用水泥电阻来实现该放电过程，因为水泥电阻功率较大，允许较大电流通过，同时又具有耐热和良好散热的特点，能够有效的保证快速放电时的电路安全。
本实用新型的有益效果是，可以直观的证明变化的电场产生磁场，电路结构简单，现象明显，用于教学演示实验，有利于学生更好理解理论知识。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理图。
图中，1表示电压源，2表示开关，3表示高压电源，4表示双掷继电器，5表示平行板电容器，6表示水泥电阻，7表示小磁针。
具体实施例
在图1中，高压电源(4)、平行板电容器(5)、水泥电阻(6)并联，双掷继电器(3)控制高压电源(4)、平行板电容器(5)、水泥电阻(6)的通断。双掷继电器(3)由开关(2)控制，同时与电压源(1)串联。开关(2)闭合时，高压电源(4)和平行板电容器(5)连通，同时平行板电容器(5)和水泥电阻(6)断开，此时高压电源(4)给平行板电容器(5)充电。将开关(2)断开，高压电源(4)和平行板电容器(5)断开，同时平行板电容器(5)和水泥电阻(6)连通，平行板电容器(5)通过水泥电阻(6)实现快速放电，在平行板电容器(5)两极板间产生强磁场，使小磁针(7)转动。
Claims (3)
1.一种演示感生磁场的实验装置，在密封外壳中，电源、平行板电容器、电阻三者相互并联，通过电容器的充放电控制电容器两极板间电场变化，从而产生磁场,其特征是：使用高压电源给电容器充电，通过水泥电阻放电，提高电容器两极板间电压变化速率，产生足够强磁场来克服地磁场和极化电荷产生的阻力，使极板间小磁针发生偏转。
2.根据权利要求1所述的演示感生磁场的实验装置，其特征是：通过双掷继电器的控制，使电容器两极板先在高压电源下充电再通过水泥电阻迅速放电，从而在两极板间产生较强的磁场，极板间的小磁针在磁场作用下发生偏转。
3.根据权利要求1所述的演示感生磁场的实验装置，其特征是双掷继电器独立于高压电路之外，对电容器充放电进行控制。
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| CN201420005161.5U CN203659300U (zh) | 2014-01-01 | 2014-01-01 | 一种演示感生磁场的实验装置 |
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| CN (1) | CN203659300U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114446130A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-05-06 | 中国地质大学（北京） | 基于麦克斯韦理论的感生磁场探究实验装置和实验方法 |
| CN115064040A (zh) * | 2022-06-07 | 2022-09-16 | 浙江图元智能装备科技有限公司 | 一种用于检测麦克斯韦位移电流的实验装置 |
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2014
- 2014-01-01 CN CN201420005161.5U patent/CN203659300U/zh not_active Expired - Fee Related
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