CN208093014U - 通电直导线相互作用力演示仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种通电直导线相互作用力演示仪，包括固定座以及设置在固定座上的电源、第一导电支架与第二导电支架，第一导电支架与第二导电支架之间转动连接有在静止时呈水平放置的导电框架，固定座上位于第一导电支架与第二导电支架之间沿对称线方向的一侧设有靠近于导电框架的导电杆，电源的正极与第一导电支架之间连接有输出导线，导电杆的两端分别连接有第一接线柱与第二接线柱，第二接线柱与第二导电支架之间连接有传输导电片，第一接线柱与电源的负极之间连接有输入导线，输出导线与第一接线柱之间连接有可拆卸的换向导电片。本实用新型具有以下优点和效果：本方案利用新机械结构，通过观察导电框架的摆动，对学生起到演示的作用。

Description

通电直导线相互作用力演示仪

技术领域

本实用新型涉及一种教学用具，特别涉及一种通电直导线相互作用力演示仪。

背景技术

平行通电直导线之间的相互作用是中学课程中的重点内容，可每当讲到这部分内容时，学校往往没有专门的演示装置将这种现象直观形象的向学生演示，导致学生在学习的过程中，往往也是很抽象的在理解，不能给学生一种直观的印象。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种通电直导线相互作用力演示仪，针对现今中学物理教学中对于通电直导线之间的相互作用力这一现象往往没有专门的演示仪器向学生演示的问题。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种通电直导线相互作用力演示仪，包括固定座以及设置在固定座上的电源、第一导电支架与第二导电支架，所述第一导电支架与第二导电支架之间对称且间隔设置，所述第一导电支架与第二导电支架之间转动连接有在静止时呈水平放置且与第一导电支架和第二导电支架之间能实现电流流通的导电框架，所述固定座上位于第一导电支架与第二导电支架之间沿对称线方向的一侧设有靠近于导电框架的导电杆，所述电源的正极与第一导电支架之间连接有输出导线，所述导电杆的两端分别连接有第一接线柱与第二接线柱，所述第二接线柱与第二导电支架之间连接有传输导电片，所述第一接线柱与电源的负极之间连接有输入导线，所述输出导线与第一接线柱之间连接有可拆卸的换向导电片。

通过采用上述技术方案，当输入导线连接于电源负极与第一接线柱并同时断开换向导电片与第一接线柱之间的连接时，电源正极上产生的电流依次通过输出导线、第一导电支架、导电框架、第二导电支架、传输导电片、第二接线柱、导电杆、第一接线柱与输入导线，在进入到电源的负极，从而形成一个回路。电流的流通在导电杆与导电框架之间形成磁场，从而带动导电框架在第一导电支架与第二导电支架上围绕于转动连接处发生偏转，使学生能更加直观的进行观察了解。

当输入导线连接于电源负极与第二接线柱并同时将换向导电片与第一接线柱之间进行连接，电源正极上产生的电流在经过输出导线时，一部份的电流通过换向导电片后在依次经过第一接线柱、导电杆、第二接线柱与输入导线，在进入到电源的负极；而另一部的电流则通过第一导电支架后在依次经过导电框架、第二导电支架、传输导电片、第二接线柱与输入导线，在进入到电源的负极。

进一步设置为：所述导电框架朝向第一导电支架一侧的底部位置、导电框架朝向第二导电支架一侧的底部均设有配重弧形段，所述配重弧形段的圆心位于导电框架与第一导电支架之间的转动连接处。

通过采用上述技术方案，配重弧形段的设置用于降低导电框架的重心并使导电框架的重心位于导电框架与第一导电支架之间转动连接处的正下方；使得导电框架在发生偏转时，通过导电框架本身的重量与磁场产生的作用力能达到一个平衡的状态，从而使导电框架长时间的保持在一个稳定的倾斜状态，使得学生能更加清晰的进行观察。

进一步设置为：所述导电框架上位于第一导电支架两侧的位置均套设有用于调节并使导电框架保持水平状态的调节配重块。

通过采用上述技术方案，由于导电框架在制作的过程中，很难使导电框架在静止的时候保持在水平的状态，通过套设于导电框架上的调节配重块，用于调节两个配重块与第一导电支架之间的距离，使得导电框架在静止时能保持在一个相对水平的状态。

进一步设置为：所述导电框架朝向第一导电支架的一侧壁、导电框架朝向第二导电支架的一侧壁均设有向外延伸的尖端部，所述第一导电支架与第二导电支架上均设有供尖端部抵触的凹陷部，两个所述尖端部对称设置并实现在凹陷部内转动。

通过采用上述技术方案，尖端部的尖端抵触在凹陷部内，通过凹陷部向内凹陷的方式用于实现对尖端部的周向限位，使得尖端部不会脱离出凹陷部；并通过尖端部抵触凹陷部的方式，能减少导电框架在转动时受到的阻力，使得演示的数据更加精确。

进一步设置为：所述导电框架朝向第二导电支架的一侧且位于转动连接处的位置设有向外延伸的指针，所述固定座上对应于指针的位置设有与之配合的刻度。

通过采用上述技术方案，指针与刻度之间的配合用于显示导电框架在发生偏转时的偏转距离，使得演示的数据更加具象化。

进一步设置为：所述导电框架包括导体部以及用于平衡导体部的绝缘部，所述导体部设置在靠近于导电杆的一侧。

通过采用上述技术方案，导体部与绝缘部的设置使得电流在经过导电框架时，能更加集中的通过靠近于导电杆一侧的导体部进行流通，使演示的数据更加明显化。

进一步设置为：所述固定座上位于导电杆与导电框架的下方均设有用于指示电流流动方向的箭头指标。

通过采用上述技术方案，箭头指标的设置用于显示电流的流通方向，使学生能更好的理解观察。

进一步设置为：所述箭头指标上设有穿设进固定座且用于实现箭头指标定点转动的图钉。

通过采用上述技术方案，图钉的设置用于实现箭头指标在固定座上的定位，并使箭头指标围绕于图钉实现更好的转动换向。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：在第一导电支架与第二导电支架上转动连接有导电框架并在导电框架的一侧设置导电杆，通过观察导电框架的摆动，对学生起到演示的作用；将导电框架与第一导电支架和第二导电支架之间的转动连接方式通过尖端部与凹陷部之间的配合得以实现，从而减少转动中导电框架受到的摩擦阻力，使演示数据更加精确。

附图说明

图1为实施例的立体图；

图2为图1中A部放大图；

图3为实施例的结构示意图（主要用于表示导线的连接关系）。

图中：1、固定座；2、电源；3、第一导电支架；4、第二导电支架；5、导电框架；5.1、导体部；5.2、绝缘部；6、导电杆；7、输入导线；8、第一接线柱；9、第二接线柱；10、传输导电片；11、输出导线；12、换向导电片；13、配重弧形段；14、调节配重块；15、尖端部；16、凹陷部；17、指针；18、刻度；19、箭头指标；20、图钉；21、第三接线柱；22、第四接线柱。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参考图1，一种通电直导线相互作用力演示仪，包括截面形状为L形的固定座1以及固定设置在固定座1上的电源2、第一导电支架3与第二导电支架4，第一导电支架3与第二导电支架4之间对称且间隔设置；第一导电支架3与第二导电支架4上转动连接有同一个形状为方框形的导电框架5，导电框架5包括形状为匚字形的导体部5.1以及绝缘部5.2，绝缘部5.2固定连接于导体部5.1的两自由端，导体部5.1的开口方向与第一导电支架3和第二导电支架4之间的对称线方向垂直设置。导体部5.1两侧的底部位置均固定设有配重弧形段13，配重弧形段13的圆心位于导体部5.1侧壁沿长度方向的中部位置；导体部5.1侧壁上位于配重弧形段13的两侧位置均套设滑移有的调节配重块14。

导体部5.1靠近第二导电支架4一侧的中部位置固定设有竖直设置的指针17，指针17的自由端朝上延伸设置；固定座1上对应于指针17的位置粘接固定有呈弧形排列的刻度18。固定座1上固定设有形状为匚字形且开口朝向固定座1设置的导电杆6，导电框架5水平放置时，导电杆6的高度与导电框架5的高度持平；导电杆6设置在导体部5.1背对绝缘部5.2的一侧且导电杆6与导体部5.1之间形成间隙，且该间隙的距离优选为2毫米。

参考图2，导体部5.1两侧壁沿长度方向的中部位置均向外延伸形成所述的尖端部15，尖端部15的长度方向水平设置且与导体部5.1的开口方向垂直；第一导电支架3（图中未示出）与第二导电支架4对应于尖端部15的位置向内凹陷形成所述的凹陷部16， 尖端部15的尖端抵触在凹陷部16的底部。

参考图3，固定座1上靠近于导电杆6两端的位置分别固定设有第一接线柱8与第二接线柱9，第一接线柱8与导电杆6的其中一端通过导线连接、第二接线柱9与导电杆6的另一端通过导线固定连接，第一接线柱8设置在靠近于第一导电支架3的一侧。电源2的正极与第一导电支架3之间固定连接有输出导线11，输出导线11上串联有第三接线柱21，第三接线柱21与第一接线柱8之间连接有换向导电片12，换向导电片12的一端被第三接线柱21压合、另一端被第一接线柱8压合。

固定座1上靠近于第二导电支架4的位置固定设有第四接线柱22，第四接线柱22与第二接线柱9之间连接有传输导电片10，传输导电片10的一端被第四接线柱22压合、另一端被第二接线柱9压合；第四接线柱22与第二导电支架4之间固定连接有导线。第一接线柱8与电源2的负极之间固定连接有输入导线7。固定座1上位于导体部5.1与导电杆6的下方均放置有箭头指标19，图钉20穿过箭头指标19并嵌设进固定座1内部。

传输过程：当输入导线7连接于电源2负极与第一接线柱8并同时断开换向导电片12与第一接线柱8之间的连接时，电源2正极上产生的电流依次通过输出导线11、第三接线柱21、第一导电支架3、导体部5.1、第二导电支架4、第四接线柱22、传输导电片10、第二接线柱9、导电杆6、第一接线柱8与输入导线7，在进入到电源2的负极，从而形成一个回路。电流的流通在导电杆6与导体部5.1之间形成磁场，从而带动导电框架5在第一导电支架3与第二导电支架4上围绕于转动连接处发生摆动。

当输入导线7连接于电源2负极与第二接线柱9并同时将换向导电片12与第一接线柱8之间进行连接，电源2正极上产生的电流在经过输出导线11传导向第三接线柱21时，一部份的电流通过换向导电片12后在依次经过第一接线柱8、导电杆6、第二接线柱9与输入导线7，在进入到电源2的负极；而另一部的电流则通过第一导电支架3后在依次经过导体部5.1、第二导电支架4、第四接线柱22、传输导电片10、第二接线柱9与输入导线7，在进入到电源2的负极。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种通电直导线相互作用力演示仪，其特征在于：包括固定座(1)以及设置在固定座(1)上的电源(2)、第一导电支架(3)与第二导电支架(4)，所述第一导电支架(3)与第二导电支架(4)之间对称且间隔设置，所述第一导电支架(3)与第二导电支架(4)之间转动连接有在静止时呈水平放置且与第一导电支架(3)和第二导电支架(4)之间能实现电流流通的导电框架(5)，所述固定座(1)上位于第一导电支架(3)与第二导电支架(4)之间沿对称线方向的一侧设有靠近于导电框架(5)的导电杆(6)，所述电源(2)的正极与第一导电支架(3)之间连接有输出导线(11)，所述导电杆(6)的两端分别连接有第一接线柱(8)与第二接线柱(9)，所述第二接线柱(9)与第二导电支架(4)之间连接有传输导电片(10)，所述第一接线柱(8)与电源(2)的负极之间连接有输入导线(7)，所述输出导线(11)与第一接线柱(8)之间连接有可拆卸的换向导电片(12)，所述导电框架(5)朝向第一导电支架(3)一侧的底部位置、导电框架(5)朝向第二导电支架(4)一侧的底部均设有配重弧形段(13)，所述配重弧形段(13)的圆心位于导电框架(5)与第一导电支架(3)之间的转动连接处。

2.根据权利要求1所述的通电直导线相互作用力演示仪，其特征在于：所述导电框架(5)上位于第一导电支架(3)两侧的位置均套设有用于调节并使导电框架(5)保持水平状态的调节配重块(14)。

3.根据权利要求1所述的通电直导线相互作用力演示仪，其特征在于：所述导电框架(5)朝向第一导电支架(3)的一侧壁、导电框架(5)朝向第二导电支架(4)的一侧壁均设有向外延伸的尖端部(15)，所述第一导电支架(3)与第二导电支架(4)上均设有供尖端部(15)抵触的凹陷部(16)，两个所述尖端部(15)对称设置并实现在凹陷部(16)内转动。

4.根据权利要求1所述的通电直导线相互作用力演示仪，其特征在于：所述导电框架(5)朝向第二导电支架(4)的一侧且位于转动连接处的位置设有向外延伸的指针(17)，所述固定座(1)上对应于指针(17)的位置设有与之配合的刻度(18)。

5.根据权利要求1所述的通电直导线相互作用力演示仪，其特征在于：所述导电框架(5)包括导体部(5.1)以及用于平衡导体部(5.1)的绝缘部(5.2)，所述导体部(5.1)设置在靠近于导电杆(6)的一侧。

6.根据权利要求1所述的通电直导线相互作用力演示仪，其特征在于：所述固定座(1)上位于导电杆(6)与导电框架(5)的下方均设有用于指示电流流动方向的箭头指标(19)。

7.根据权利要求6所述的通电直导线相互作用力演示仪，其特征在于：所述箭头指标(19)上设有穿设进固定座(1)且用于实现箭头指标(19)定点转动的图钉(20)。