CN212750157U - 一种平行直导线与载流线圈演示教学仪器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种平行直导线与载流线圈演示教学仪器，属于教学仪器技术领域，包括底座及位于底座上端的立架、以及位于底座上的载流线圈演示电路装置和位于立架上的平行直导线演示电路装置，所述载流线圈演示电路装置的上方设有透明罩，所述底座的前端外表面设有两组分别控制载流线圈演示电路装置和平行直导线演示电路装置接电的接电开关；本实用新型设计合理，携带使用方便，不占用较大空间，连接元件不易丢失，同时具备观察载流线圈和平行直导线的电磁感应现象的功能，可以使得直接明了的了解安培力的由来，并演示操作简单，节省教学时间。

Description

一种平行直导线与载流线圈演示教学仪器

技术领域

本实用新型属于教学仪器技术领域，具体涉及一种平行直导线与载流线圈演示教学仪器。

背景技术

安培力是通电导线在磁场中受到的作用力。电流为I、长为L的直导线。在匀强磁场B中受到的安培力大小为：F＝ILBsin(I，B)，其中(I，B)为电流方向与磁场方向间的夹角。安培力的方向由左手定则判定。对于任意形状的电流受非匀强磁场的作用力，可把电流分解为许多段电流元I△L，每段电流元处的磁场B可看成匀强磁场，受的安培力为△F＝I△L·Bsin(I，B)，把这许多安培力加起来就是整个电流受的力。

在物理教学活动中，由于物理知识仅通过文字难以理解，而现有的教学仪器中不存在单独的平行直导线或载流线圈演示装置，不能满足教师日常的教学需求，仅仅用线圈、磁铁和导线现场制作简易的仪器，磁铁容易丢失，而且现场接线繁琐，浪费教学时间。

因此，我们提出一种平行直导线与载流线圈演示教学仪器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种平行直导线与载流线圈演示教学仪器，以解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种平行直导线与载流线圈演示教学仪器，包括底座及位于底座上端的立架、以及位于底座上的载流线圈演示电路装置和位于立架上的平行直导线演示电路装置，所述载流线圈演示电路装置的上方设有透明罩，所述底座的前端外表面设有两组分别控制载流线圈演示电路装置和平行直导线演示电路装置接电的接电开关。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述载流线圈演示电路装置包括位于底座上表面的磁铁N极和磁铁S极，所述磁铁N极和磁铁S极之间设有转轴，转轴通过两端的凸座设置在底座上，所述转轴的两端设有第一接线柱，第一接线柱上通过导线连接有线圈，第一接线柱延伸至凸座外侧，凸座的一侧设有与第一接线柱螺纹连接的第一接线头，两组第一接线头的供电端连接电源。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述磁铁N极和磁铁S极对称分布在转轴的两侧。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述转轴为轻质绝缘材料制成。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述平行直导线演示电路装置包括位于载流线圈演示电路装置上方的横架及横架上方与立架下方之间的两组展示导线，展示导线的上下端均通过导电挂钩连接轻质导电弹簧，两组展示导线上端的轻质导电弹簧之间通过导线连接有第一开关，两组展示导线下端的轻质导电弹簧之间通过导线连接有第二开关，还包括位于横架和立架上的分别连接两组展示导线的第二接线柱以及和第二接线柱螺纹连接的第二接线头，两组第二接线头的供电端连接电源。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述横架的两端连接立架侧端。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述第二接线柱的数量为三组，其中两组第二接线柱设于横架上表面，分别连接两组展示导线的下端，另一组第二接线柱设于立架下表面，连接一组展示导线的上端。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述第二接线头的导线分为长导线和短导线，所述立架的内侧表面设有与长导线和短导线相匹配的线槽。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的平行直导线与载流线圈演示教学仪器，设计合理，携带使用方便，不占用较大空间，连接元件不易丢失，同时具备观察载流线圈和平行直导线的电磁感应现象的功能，可以使得直接明了的了解安培力的由来，并演示操作简单，节省教学时间。

附图说明

图1是本实用新型提供的平行直导线与载流线圈演示教学仪器结构示意图；

图2是本实用新型提供的平行直导线电路装置电路结构简易示意图；

图中：1、底座；2、立架；3、透明罩；4、接电开关；5、磁铁N极；6、磁铁S极；7、凸座；8、转轴；9、第一接线柱；10、第一接线头；11、线圈；12、横架；13、线槽；14、第二接线头；15、第二接线柱；16、第一开关；17、第二开关；18、展示导线；19、导电挂钩；20、轻质导电弹簧。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

一种平行直导线与载流线圈演示教学仪器：

如图1所示，本实施例的平行直导线与载流线圈演示教学仪器，包括底座1及位于底座1上端的立架2、以及位于底座1上的载流线圈演示电路装置和位于立架2上的平行直导线演示电路装置，载流线圈演示电路装置的上方设有透明罩3，防止落灰和保护载流线圈演示电路，底座1的前端外表面设有两组分别控制载流线圈演示电路装置和平行直导线演示电路装置接电的接电开关4。

载流线圈演示电路装置包括位于底座1上表面的磁铁N极5和磁铁S极6，磁铁N极5和磁铁S极6之间设有转轴8，转轴8为轻质绝缘材料制成，磁铁N极5和磁铁S极6对称分布在转轴8的两侧，转轴8通过两端的凸座7设置在底座1上，转轴8的两端设有第一接线柱9，第一接线柱9上通过导线连接有线圈11，第一接线柱9延伸至凸座7外侧，凸座7的一侧设有与第一接线柱9螺纹连接的第一接线头10，两组第一接线头10的供电端连接电源，在演示时，只需要操作者将两组第一接线头10与第一接线柱9螺纹连接，然后按下载流线圈演示电路装置的接电开关4即可观察；

线圈11通电后，在两侧产生磁场，左侧为S极，右侧为N极，因此线圈11左侧S极与左侧固定的磁铁S极6极性相同而被排斥，被弹到右边，而右边的固定的磁铁N极5与线圈11右侧N极极性相同，线圈11又被弹到左边，如此反复，产生跳跃效果，线圈11如此反复受的力即为安培力，演示现象明显，更便于学生了解。

平行直导线演示电路装置包括位于载流线圈演示电路装置上方的横架12及横架12上方与立架2下方之间的两组展示导线18，横架12的两端连接立架2侧端，展示导线18的上下端均通过导电挂钩19连接轻质导电弹簧20，使得两组展示导线18可以通电也可以保持竖直平行，同时具有左右移动的空间，也使得两组展示导线18便于拿下和安装，两组展示导线18上端的轻质导电弹簧20之间通过导线连接有第一开关16，两组展示导线18下端的轻质导电弹簧20之间通过导线连接有第二开关17，还包括位于横架12和立架2上的分别连接两组展示导线18的第二接线柱15以及和第二接线柱15螺纹连接的第二接线头14，两组第二接线头14的供电端连接电源，第二接线柱15的数量为三组，其中两组第二接线柱15设于横架12上表面，分别连接两组展示导线18的下端，另一组第二接线柱15设于立架2下表面，连接一组展示导线18的上端，第二接线头14的导线分为长导线和短导线，立架2的内侧表面设有与长导线和短导线相匹配的线槽13，在不使用时可以藏起，长导线对应的第二接线头14既能连接横架12上的第二接线柱15，又能连接立架2上的第二接线柱15，从而使得两组展示导线18的电流方向既能相同又能相反；

当两组第二接线头14分别连接横架12上的两组第二接线柱15时，闭合第一开关16，打开第二开关17，电路图如图2左图所示，两组展示导线18的电流方向相反，此时两组展示导线18产生的磁场方向相反，因而相互吸引，可以观察到展示导线18相互靠近；当短导线的第二接线头14连接横架12上左侧第二接线柱15，长导线的第二接线头14连接立架2上的第二接线柱15时，闭合第一开关16和第二开关17，电路图如图2右图所示，此时两组展示导线18产生的磁场方向相同，因而相互排斥，可以观察到展示导线18相互远离。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种平行直导线与载流线圈演示教学仪器，其特征在于，包括底座(1)及位于底座(1)上端的立架(2)、以及位于底座(1)上的载流线圈演示电路装置和位于立架(2)上的平行直导线演示电路装置，所述载流线圈演示电路装置的上方设有透明罩(3)，所述底座(1)的前端外表面设有两组分别控制载流线圈演示电路装置和平行直导线演示电路装置接电的接电开关(4)。

2.根据权利要求1所述的一种平行直导线与载流线圈演示教学仪器，其特征在于，所述载流线圈演示电路装置包括位于底座(1)上表面的磁铁N极(5)和磁铁S极(6)，所述磁铁N极(5)和磁铁S极(6)之间设有转轴(8)，转轴(8)通过两端的凸座(7)设置在底座(1)上，所述转轴(8)的两端设有第一接线柱(9)，第一接线柱(9)上通过导线连接有线圈(11)，第一接线柱(9)延伸至凸座(7)外侧，凸座(7)的一侧设有与第一接线柱(9)螺纹连接的第一接线头(10)，两组第一接线头(10)的供电端连接电源。

3.根据权利要求2所述的一种平行直导线与载流线圈演示教学仪器，其特征在于，所述磁铁N极(5)和磁铁S极(6)对称分布在转轴(8)的两侧。

4.根据权利要求3所述的一种平行直导线与载流线圈演示教学仪器，其特征在于，所述转轴(8)为轻质绝缘材料制成。

5.根据权利要求1所述的一种平行直导线与载流线圈演示教学仪器，其特征在于，所述平行直导线演示电路装置包括位于载流线圈演示电路装置上方的横架(12)及横架(12)上方与立架(2)下方之间的两组展示导线(18)，展示导线(18)的上下端均通过导电挂钩(19)连接轻质导电弹簧(20)，两组展示导线(18)上端的轻质导电弹簧(20)之间通过导线连接有第一开关(16)，两组展示导线(18)下端的轻质导电弹簧(20)之间通过导线连接有第二开关(17)，还包括位于横架(12)和立架(2)上的分别连接两组展示导线(18)的第二接线柱(15)以及和第二接线柱(15)螺纹连接的第二接线头(14)，两组第二接线头(14)的供电端连接电源。

6.根据权利要求5所述的一种平行直导线与载流线圈演示教学仪器，其特征在于，所述横架(12)的两端连接立架(2)侧端。

7.根据权利要求6所述的一种平行直导线与载流线圈演示教学仪器，其特征在于，所述第二接线柱(15)的数量为三组，其中两组第二接线柱(15)设于横架(12)上表面，分别连接两组展示导线(18)的下端，另一组第二接线柱(15)设于立架(2)下表面，连接一组展示导线(18)的上端。

8.根据权利要求7所述的一种平行直导线与载流线圈演示教学仪器，其特征在于，所述第二接线头(14)的导线分为长导线和短导线，所述立架(2)的内侧表面设有与长导线和短导线相匹配的线槽(13)。

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