CN205508226U - 一种磁力积木型电学实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于教学实验设备领域，尤其涉及一种使用在电路原理教学中以积木拼装方式进行教学的实验装置。一种磁力积木型电学实验装置，实验装置由内置电器元件的磁力模块组装而成，磁力模块由设置在外壳中的电器元件构成，磁力模块中外壳内侧设置有磁珠存储腔，该存储腔中设置有磁珠，存储腔内的外壳上设置有磁珠孔，该磁珠孔为直径小于磁珠直径的通孔，磁珠孔边缘设置有导电的触点，该触点与电气元件电连接。本实用新型可以提供一种磁力积木型电学实验装置，利用内置磁珠磁力同时完成拼装固定和电路自动连接,使教学和学生电学实验简单可靠；通过将电器元件制作成独立的磁力模块,再利用磁力模块实现拼装，快速而直观的进行电路实验，使电学实验变得生动真实，达到提高实验效果的目的。

Description

一种磁力积木型电学实验装置

技术领域

本实用新型属于教学实验设备领域，尤其涉及一种使用在电路原理教学中以积木拼装方式进行教学的实验装置。

背景技术

现代科学教学主要是以实验的方式来提高学习的效果，如何用生动的方式进行实验是教学中不断追求的目标。

针对物理实验中的电路原理教学中都需要将元件，例如：电阻、电容、电源等按照电路图进行连接。一般的连接是通过焊接，也有采取卡接，这些连接方式不方便，不灵活，也不生动。比如做小灯泡特性的实验的元件材料有：电阻、小灯泡、开关、电池。然后通过多段导线将这些元件按照电路连接起来，导线与元件之间可以是焊接，也可以是卡接；这些连接方法存在单向性的缺点。

如何更好的提高学生的学习兴趣和学习效果，我们提出了本方案：积木型的元件模块，元件模块之间采用磁性进行无极连接，并利用磁铁的导电性连接电路； 同时元件模块之间的完全一样的，不需要存在一面凹下、一面凸起。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种磁力积木型电学实验装置，利用内置磁珠磁力同时完成拼装固定和电路自动连接,使教学和学生电学实验简单可靠；通过将电器元件制作成独立的磁力模块,再利用磁力模块实现拼装，快速而直观的进行电路实验，使电学实验变得生动真实，达到提高实验效果的目的。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种磁力积木型电学实验装置，其特征在于：所述的实验装置由内置电器元件的磁力模块组装而成，磁力模块由设置在外壳中的电器元件构成，所述的磁力模块中外壳内侧设置有磁珠存储腔，该存储腔中设置有磁珠，存储腔内的外壳上设置有磁珠孔，该磁珠孔为直径小于磁珠直径的通孔，磁珠孔边缘设置有导电的触点，该触点与电气元件电连接。

所述的磁珠孔设置有倒角，该倒角为与磁珠直径相配合的内凹球面。

所述的存储腔与外壳之间通过固定端连接，所述的固定端为螺纹孔或者塑胶卡扣。

所述的电器元件上的连接脚可通过导线连接到一个以上磁珠孔边缘的触点上。

所述的触点为横向设置在磁珠孔上方的一段弹簧,该弹簧的两端固定在支撑部件上,支撑部件可以为外壳、存储腔侧壁、或者凸起的支撑柱上。

所述的外壳中设置电器元件容置腔，所述的电器元件固定在该容置腔内。

所述的外壳为正方体、长方体、球体或者多面体形状。所述的磁力模块外壳中设置有电路板。所述的磁珠为圆球形。

本实用新型的有益效果在于： 本实用新型通过采用在将磁珠放置在装置内部不同面上，面上留有孔，磁珠可以凸一小部分到装置外，以实现磁力模块之间的吸附和电路导通目的，装置内部有电路模块，实现不同的电路功能，如电阻、电容等；当两个装置接近时，磁珠互相吸附，使装置互相连接；把多个装有不同电路功能的装置吸附在一起，就能搭建出电路。

本实用新型通过采用在磁珠进行连接，磁珠本身是导电的，这样当磁珠把两个新型装置连接的同时，也实现了导电，从而完成电路连接；

本实用新型通过采用在磁珠放置在装置内，利用触点连接到装置里的元件。

本实用新型由于采用磁珠这种球形结构，使磁珠可以实现在存储腔中自由转动，正是利用这种自由转动保证了两对磁珠在相互吸附的时候，可以自由转动到磁力最大的反方向，由此保证两块磁力模块相互吸附保持在磁珠最大吸附力状态。

本实用新型由于采用磁珠这种球形结构，使磁珠可以实现在存储腔中自由转动，两个磁珠接近的时候会自动调整正反（正负），所以这种新型装置的所有面都可以于同类装置的任意面进行连接，不存在常见扣接方式的产品，需要一种面凸起、一种面凹下。

本实用新型由于采用磁珠这种球形结构，当两个这种新型装置相互吸附后，这两个磁力模块在接触面上可以的进行360度的任意调整，拼接出不同的形态。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型图1的A-A剖视图（磁力模块内部结构示意图）；

图3为本实用新型使用磁力模块拼装电路的结构示意图;

图4为本实用新型使用螺旋弹簧触点的结构图;

图5为本实用新型使用螺旋弹簧触点的局部立体示意图；

图6为本实用新型组装成实体模型进行电学实验的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

本实用新型是针对现在电学教学中的电路连接方式,而提出的技术解决方案.该技术方案主要包括以技术下内容,如图1所示，实验装置由内置电器元件的磁力模块组装而成，磁力模块由设置在外壳1中的电器元件2构成，实际上就是将电器元件2设置在一个标准规格的外壳1中,方便可靠连接各种电器元件2,外壳1也可以有效的保护电器元件2避免受损.如图2所示，所述的磁力模块中外壳1内侧设置有磁珠存储腔3，该存储腔3中设置有磁珠4，存储腔3内的外壳1上设置有磁珠孔5，该磁珠孔5为直径小于磁珠4直径的通孔，存储腔3一般情况选择设置在外壳1表面的几何中心位置,这样可以在安装磁珠4的时候,保证前后左右都对称,这样自然存储腔3也同样位于外壳1内侧的几何中心位置，采用磁珠这种球形结构，当两个这种新型装置相互吸附后，这两个装置在接触面上可以的进行360度的任意调整，拼接出不同的形态.磁珠孔5边缘设置有导电的触点6，该触点6与电气元件电连接。如图2中所示，上部的磁珠孔5边缘设置圆环状的触点6，这种结构的触点6具有更大的导电接触面积，而下部的磁珠孔5显示的触点6，为设置在磁珠孔边缘的一个以上圆形触点6，这些触点6只要微微凸出与磁珠孔5边缘即可。如图4所示,本实用新型还有另外一种触点结构,所述的触点6为横向设置在磁珠孔上方的一段弹簧,该弹簧的两端固定在支撑部件上,支撑部件可以为外壳1、存储腔3侧壁、或者凸起的支撑柱11上。图5中所示,为螺旋弹簧10固定在线路板边缘构成的支撑柱11上,由于螺旋弹簧10横置在磁珠孔5内侧上方,当一对磁力模块接触的时候,磁珠4则在磁力作用下进入到磁珠孔5中,于此同时磁珠4接触螺旋弹簧10并使其弯曲,因上述的螺旋弹簧10与导线7连接,故实现电器元件2之间的电连接.电器元件2上的连接脚可通过导线7连接到磁珠孔5边缘的触点6上。实现通过导线7将电器元件2的连接脚与触点6之间完成电连接.采用这样的结构,是本实用新型的一个技术关键点,这样的结构可以保证外壳1在磁珠4的吸引力作用吸附为一体时,同时也完成了两个磁力模块之间的电连接. 所述的磁珠孔5设置有倒角，该倒角为与磁珠4直径相配合的内凹球面。通过这种结构可以使磁珠4由磁珠孔5中伸出来的长度更长,同时对磁珠4起到定位的作用,使磁珠4之间的吸附更加稳定可靠.便于磁珠4的安装和固定,所述的存储腔3与外壳1之间通过固定端8连接，所述的固定端8为螺纹孔或者塑胶卡扣。这样的结构就是将存储腔3以活动的方式固定在外壳1的内侧,方便安装磁珠4,而存储腔3与外壳1之间通过常见的塑胶扣合结构扣合固定,也可以采用螺钉固定.

另外为了保证电器元件可以牢固的固定在外壳中,在所述的外壳1中设置电器元件2的容置腔9，所述的电器元件2固定在该容置腔9内。容置腔9中最好设置与电器元件2相配合的卡口,将电器元件2牢固的固定在容置腔9中.由于本实用新型利用磁力模块在拼装电路的时候,需要磁力模块之间接触表面平整可靠,故所述的外壳1为正方体、长方体、球体或者多面体形状。在使用的过程中,应该优选正方体、长方体、或者多面体结构，以保证磁力模块之间的可靠连接。本实用新型中的另外一个技术关键点，所述的磁珠4为圆球形。因为圆形的磁珠4独立设置在存储腔3中，可以在存储腔3中实现自由转动，因此在两个磁力模块进行吸附的时候，磁珠4会自由转动调整磁极方向，自然保证了二者之间处于最大磁力吸附状态。

为了丰富电学实验的内容同时达到简化实验过程的目的，本实用新型中的磁力模块中设置的不仅仅限于单个的电器元件2，一些标准的典型电路,例如：滤波电路、放大电路等，可以通过制成电路板设置外磁力外壳1中，以实现利用这些典型电路之间的连接,通过磁力模块拼装成比较复杂的电路进行电学实验.

如图3所示，下面就本实用新型在教学中的使用过程进行简单的描述.首先在进行教学实验的时候,首先按照实验电路的要求,在多种磁力模块中筛选出需要的磁力模块,然后按照电路图的布局,将这些磁力模块摆放在一起,磁力模块则在磁珠的作用下,吸附在一起同时由磁珠4完成电路连接,这些磁力模块可以是电容、电阻、电感、电源、电灯传、感器等等。通过上述的操作过程可知，本实用新型在进行教学实验的时候，快捷而简单的完成电路拼装。在进行一些比较复杂的电路连接时，本实用新型还可以利用磁力模块进行立体拼装，而进行立体拼装的时候，则可以根据实际情况利用这两个磁力模块在接触面上可以的进行360度的任意调整，使拼装更加灵活，使学生具有更大的想象发挥空间，这样既方便电路拼装，使电路更加直观，使学生对电路更加容易理解.如图6所示，利用磁力模块可以拼装出一个楼宇模型，而利用这个实体模型进行电路的并联和串联讲解使学生更加容易理解。可以将每个楼层设置为串联电路，而楼层之间为并联电路，这是即可通过开关控制某一个楼层亮灯和整栋楼都亮灯，形象生动的讲解这两种电路，然后学生实验全部使用串联或者并联电路连接整个楼宇电路，通过这种方式实验讲解之后，使学生清晰了解两种电路之间的区别，相对与普通教学方式可以显著提高教学的效果，提高学生的学习兴趣。

以上所描述的仅为本实用新型的较佳实施例，上述具体实施例不是对本实用新型的限制。在本实用新型的技术思想范畴内，可以出现各种变形及修改，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本实用新型所保护的范围。

Claims (10)

1.一种磁力积木型电学实验装置，其特征在于：所述的实验装置由内置电子元件部分和磁珠模块组装而成，磁珠模块由设置在外壳各个面上的磁珠存储腔和磁珠构成，所述的装置的外壳内侧设置有磁珠存储腔，该存储腔中设置有磁珠，磁珠可以自由滚动，存储腔内的外壳上设置有磁珠孔，该磁珠孔为直径小于磁珠直径的通孔，磁珠孔边缘设置有导电的触点，该触点与电气元件电连接。

2.根据权利要求1所述的一种磁力积木型电学实验装置，其特征在于：所述的磁珠孔设置有倒角，该倒角为与磁珠直径相配合的内凹球面。

3.根据权利要求1所述的一种磁力积木型电学实验装置，其特征在于：所述的存储腔与外壳之间通过固定端连接，所述的固定端为螺纹孔或者塑胶卡扣。

4.根据权利要求1所述的一种磁力积木型电学实验装置，其特征在于：所述的电子元件部分，通过电路板上的弹簧与磁珠连接并导通。

5.根据权利要求4所述的一种磁力积木型电学实验装置，其特征在于：所述的触点为横向设置在磁珠孔上方的一段弹簧,该弹簧的两端固定在支撑部件上,支撑部件可以为外壳、存储腔侧壁、或者凸起的支撑柱上。

6.根据权利要求1所述的一种磁力积木型电学实验装置，其特征在于：所述的外壳中设置电器元件容置腔，所述的电器元件固定在该容置腔内。

7.根据权利要求1所述的一种磁力积木型电学实验装置，其特征在于：所述的外壳为正方体、长方体、球体或者多面体形状。

8.根据权利要求1所述的一种磁力积木型电学实验装置，其特征在于：所述的磁力模块外壳中设置有电路板。

9.根据权利要求1所述的一种磁力积木型电学实验装置，其特征在于：所述的磁珠为圆球形。

10.根据权利要求1所述的一种磁力积木型电学实验装置，其特征在于：所述的磁珠孔设置在外壳表面的几何中心位置。