CN221466175U - 一种电流三效应演示以及探究影响热效应因素仪器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电流三效应演示以及探究影响热效应因素仪器，包括基板，基板上设有电流开关、反应瓶、铜线绕组和电阻绕组，基板的底部固定有横条，横条的底部卡接有活动底座，基板上固定有卡接板，反应瓶卡接在卡接板之间，铜线绕组的一侧设有磁铁机构，铜线绕组的另一侧设有衔铁机构，电阻绕组设有两对，对应的电阻绕组之间设有调节机构，基板的一侧通过电源线设有电源接头，反应瓶上塞有瓶塞，瓶塞上固定有阳极棒和阴极棒，阳极棒和阴极棒之间不接触，阳极棒为碳棒，阴极棒为碳棒，本实用新型能够更加直观全面的展示电流的三效应，而且在探究影响热效应因素时能够更全面的进行因素改变对比，更好的展示效果。

Description

一种电流三效应演示以及探究影响热效应因素仪器

技术领域

本实用新型具体涉及一种电流三效应演示以及探究影响热效应因素仪器，属于演示装置技术领域。

背景技术

如今人们的生活中已经离不开电流的应用，各类电子产品以及照明设备都需要电流来驱动，是我们社会运转的基本动力之一。

而电流具有三效应，即热效应、磁效应和化学效应，电流通过导体要发热，这叫做电流的热效应，给绕在软铁心周围的导体通电，软铁心就产生磁性，这种现象就是电流的磁效应，电流通过导电的液体会使液体发生化学变化，产生新的物质。电流的这种效果叫做电流的化学效应。

而现有的演示装置多为简单的展示，对于参观者来说，看到的具体现象并不明显，演示效果不明显，难以直观的感受，而且操作起来十分局限。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种电流三效应演示以及探究影响热效应因素仪器，能够更加直观全面的展示电流的三效应，而且在探究影响热效应因素时能够更全面的进行因素改变对比，呈现更好的展示效果。

一种电流三效应演示以及探究影响热效应因素仪器，包括基板，所述基板上设有电流开关、反应瓶、铜线绕组和电阻绕组，所述基板的底部固定有横条，所述横条的底部卡接有活动底座，横条的宽度和基板的厚度相同，以便在需要时将基板竖直卡接在活动底座上，横条的数量为多个，以便在不使用活动底座时能够平稳放置，所述基板上固定有卡接板，所述反应瓶卡接在所述卡接板之间，卡接板能够在改变反应瓶状态时仍能够卡接固定反应瓶，所述铜线绕组的一侧设有磁铁机构，磁铁机构用于演示在改变铜线绕组电流方向时磁场的极性变化，所述铜线绕组的另一侧设有衔铁机构，衔铁机构用于演示电流的磁效应，铜线绕组为铁芯外缠绕铜线，铜线的两端经过一电流开关和外部直流电源相连接，所述电阻绕组设有两对，对应的所述电阻绕组之间设有调节机构，电阻绕组为隔热柱外缠绕电阻线，电阻绕组的一端底端连接负极，调节机构经由单独的电流开关和电源正极相连接，所述基板的一侧通过电源线设有电源接头。

优选的，为了阳极棒和阴极棒在便于溶液进行化学反应，所述反应瓶上塞有瓶塞，所述瓶塞上固定有阳极棒和阴极棒，所述阳极棒和阴极棒之间不接触。

优选的，为了能够顺利进行化学反应，所述阳极棒为碳棒，所述阴极棒为碳棒，所述反应瓶内装有的电解溶液为硫酸铜溶液，所述阳极棒和阴极棒的顶部均设有导电线，导电线需要经由电流开关和电源相连接。

优选的，为了方便在改变演示方向时溶液不倾倒，从而更好的进行展示，所述反应瓶的侧壁上开设有卡接槽，所述卡接板的侧壁上设有配合所述卡接槽卡接的凸块。

优选的，为了直观的展示电流磁效应的极性转变，探究电流方向和磁场的关系，所述磁铁机构包括活动槽、复位弹簧和永磁铁，所述复位弹簧固定在所述活动槽的内壁上，所述永磁铁固定在所述复位弹簧的一端。

优选的，为了能够直观展示电流的磁效应的出现，所述衔铁机构包括支撑板和衔铁柱，所述衔铁柱活动卡接在所述支撑板上，所述支撑板的侧壁上固定有推力弹簧，所述推力弹簧的一端固定在所述衔铁柱的一端。

优选的，为了更直观的展示探究热效应时，电阻、材料长度和材料横截面对热效应的影响，两对所述电阻绕组上对应缠绕有不同的电阻线，具体为相同长度但电阻值不同的所述电阻线，以及截面积不同材质相同的所述电阻线。

优选的，为了便于调节探究热效应时的变量，所述调节机构包括调节板，所述调节板的两端分别卡接在所述电阻绕组上，所述调节板的两端均设有温度探头。

优选的，为了直观展示热效应，所述基板上固定有温度显示屏，所述温度探头通过导线和所述温度显示屏相连接，所述基板上设有指示盒，所述指示盒上设有透明板，所述指示盒的内壁上固定有指示灯，指示灯的电极的一端和调节板上的正极相连通，另一端和所对应的电阻绕组顶端相连接，用于在调节板分隔电阻绕组时，指示灯的亮度能够跟随着变化。

本实用新型能够更加直观全面的展示电流的三效应，而且在探究影响热效应因素时能够更全面的进行因素改变对比，更好的展示效果。

在使用时基板水平放置，此时反应瓶的竖直放置在基板上，凸块能够通过卡接槽固定反应瓶，而在基板竖直时，反应瓶能够放置在卡接板上，凸块同样能够避免反应瓶脱落，从而更好的进行演示操作，而反应瓶优选有方形轮廓，以便更好的卡接固定和反应展示。

在进行电流的磁效应演示时，闭合对应的电流开关，铜线绕组能够产生磁力，然后吸引衔铁柱，而另一侧的永磁铁根据同极性相斥，异极性相吸的原理做出对应的移动，复位弹簧能够在限制永磁铁的移动范围，这样铜线绕组能够同时展示磁效应以及电流方向和磁场的关系。

在探究热效应的影响因素时，调节调节板在电阻绕组上的位置能够改变此对电阻绕组的变量，具体为在探究材质不同的情况下，铜线绕组和铁线绕组的发热量不同，在同材质的情况下调节板的位置不同因此接入电路的铁线长度不同，在探究相同材质相同长度的情况下，线材的横截面不同，因此通过四个电阻绕组就能够实现热效应的对比。

而在改变调节板的位置时，串联在电阻绕组和调节机构之间的指示灯能够显示对应的亮度，其亮度根据测量端的电阻越大指示灯的亮度越高，因此在指示盒上的透光板上映射的痕迹越多，因此能够达到更直观的演示效果。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型磁铁机构的结构示意图；

图3为本实用新型的衔铁机构结构示意图；

图4为本实用新型的剖视结构示意图。

图5为本实用新型指示盒的结构示意图。

图6为本实用新型卡接板的结构示意图。

图7为本实用新型反应瓶的结构示意图。

图8为本实用新型电流开关的结构示意图。

图中：1、基板；101、活动底座；102、卡接板；2、电流开关；3、反应瓶；301、瓶塞；302、阳极棒；303、阴极棒；4、铜线绕组；5、电阻绕组；6、磁铁机构；601、活动槽；602、复位弹簧；603、永磁铁；7、衔铁机构；701、支撑板；702、衔铁柱；703、推力弹簧；8、调节机构；801、调节板；802、温度探头；803、温度显示屏；9、指示盒。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-8所示，一种电流三效应演示以及探究影响热效应因素仪器，包括基板1，基板1上设有电流开关2、反应瓶3、铜线绕组4和电阻绕组5，基板1的底部固定有横条，横条的底部卡接有活动底座101，横条的宽度和基板1的厚度相同，以便在需要时将基板1竖直卡接在活动底座101上，横条的数量为多个，以便在不使用活动底座101时能够平稳放置，基板1上固定有卡接板102，反应瓶3卡接在卡接板102之间，卡接板102能够在改变反应瓶3状态时仍能够卡接固定反应瓶3，铜线绕组4的一侧设有磁铁机构6，磁铁机构6用于演示在改变铜线绕组4电流方向时磁场的极性变化，铜线绕组4的另一侧设有衔铁机构7，衔铁机构7用于演示电流的磁效应，铜线绕组4为铁芯外缠绕铜线，铜线的两端经过一电流开关2和外部直流电源相连接，电阻绕组5设有两对，对应的电阻绕组5之间设有调节机构8，电阻绕组5为隔热柱外缠绕电阻线，电阻绕组5的一端底端连接负极，调节机构8经由单独的电流开关2和电源正极相连接，基板1的一侧通过电源线设有电源接头。

阳极棒302和阴极棒303在便于溶液进行化学反应，反应瓶3上塞有瓶塞301，瓶塞301上固定有阳极棒302和阴极棒303，阳极棒302和阴极棒303之间不接触，阳极棒302为碳棒，阴极棒303为碳棒，反应瓶3内装有的电解溶液为硫酸铜溶液，化学反应产生时，阴极棒303上产生析出铜层，由于碳棒不参与反应，阳极棒302上产生气泡，在需要时瓶塞301上需要开设排气孔，阳极棒302和阴极棒303的顶部均设有导电线，导电线需要经由电流开关2和电源相连接，反应瓶3的侧壁上开设有卡接槽，卡接板102的侧壁上设有配合卡接槽卡接的凸块，使用时，基板1能够水平放置，此时反应瓶3的竖直放置在基板1上，凸块能够通过卡接槽固定反应瓶3，而在基板1竖直时，反应瓶3能够放置在卡接板102上，凸块同样能够避免反应瓶3脱落，从而更好的进行演示操作，而反应瓶3优选有方形轮廓，以便更好的卡接固定和反应展示。

直观的展示电流磁效应的极性转变，探究电流方向和磁场的关系，磁铁机构6包括活动槽601、复位弹簧602和永磁铁603，复位弹簧602固定在活动槽601的内壁上，永磁铁603固定在复位弹簧602的一端，衔铁机构7包括支撑板701和衔铁柱702，衔铁柱702活动卡接在支撑板701上，支撑板701的侧壁上固定有推力弹簧703，推力弹簧703的一端固定在衔铁柱702的一端，在进行电流的磁效应演示时，闭合对应的电流开关2，铜线绕组4能够产生磁力，然后吸引衔铁柱702，而另一侧的永磁铁603根据同极性相斥，异极性相吸的原理做出对应的移动，复位弹簧602能够在限制永磁铁603的移动范围，而在不演示时，衔铁柱702被推力弹簧703推开，使其远离铜线绕组4，这样铜线绕组4能够同时展示磁效应以及电流方向和磁场的关系。

更直观的展示探究热效应时，电阻、材料长度和材料横截面对热效应的影响，两对电阻绕组5上对应缠绕有不同的电阻线，具体为相同长度但电阻值不同的电阻线，以及截面积不同材质相同的电阻线，调节机构8包括调节板801，调节板801的两端分别卡接在电阻绕组5上，调节板801的两端均设有温度探头802，基板1上固定有温度显示屏803，温度显示屏803能够直观展示热效应，温度探头802通过导线和温度显示屏803相连接，基板1上设有指示盒9，指示盒9上设有透明板，指示盒9的内壁上固定有指示灯，指示灯的电极的一端和调节板801上的正极相连通，另一端和所对应的电阻绕组5顶端相连接，用于在调节板801分隔电阻绕组5时，指示灯的亮度能够跟随着变化，在探究热效应的影响因素时，调节调节板801在电阻绕组5上的位置能够改变此对电阻绕组5的变量，具体为在探究材质不同的情况下，铜线绕组4和铁线绕组的发热量不同，在同材质的情况下调节板801的位置不同因此接入电路的铁线长度不同，在探究相同材质相同长度的情况下，线材的横截面不同，因此通过四个电阻绕组5就能够实现热效应的对比，然后调节板801上的温度探头802能够检测温度，然后温度显示器显示出温度，而在改变调节板801的位置时，串联在电阻绕组5和调节机构8之间的指示灯能够显示对应的亮度，其亮度根据测量端的电阻越大指示灯的亮度越高，因此在指示盒9上的透光板上映射的痕迹越多，因此能够达到更直观的演示效果。

本实用新型在使用时，首先将基板1一侧的电源接头和外部的电源相连接，然后在使用时基板1水平放置，此时反应瓶3的竖直放置在基板1上，凸块能够通过卡接槽固定反应瓶3，而在基板1竖直时，反应瓶3能够放置在卡接板102上，凸块同样能够避免反应瓶3脱落，从而更好的进行演示操作，而反应瓶3优选有方形轮廓，以便更好的卡接固定和反应展示。

在进行电流的磁效应演示时，闭合对应的电流开关2，铜线绕组4能够产生磁力，然后吸引衔铁柱702，而另一侧的永磁铁603根据同极性相斥，异极性相吸的原理做出对应的移动，复位弹簧602能够在限制永磁铁603的移动范围，而在不演示时，衔铁柱702被推力弹簧703推开，使其远离铜线绕组4，这样铜线绕组4能够同时展示磁效应以及电流方向和磁场的关系。

在探究热效应的影响因素时，调节调节板801在电阻绕组5上的位置能够改变此对电阻绕组5的变量，具体为在探究材质不同的情况下，铜线绕组4和铁线绕组的发热量不同，在同材质的情况下调节板801的位置不同因此接入电路的铁线长度不同，在探究相同材质相同长度的情况下，线材的横截面不同，因此通过四个电阻绕组5就能够实现热效应的对比，然后调节板801上的温度探头802能够检测温度，然后温度显示器显示出温度，而在改变调节板801的位置时，串联在电阻绕组5和调节机构8之间的指示灯能够显示对应的亮度，其亮度根据测量端的电阻越大指示灯的亮度越高，因此在指示盒9上的透光板上映射的痕迹越多，因此能够达到更直观的演示效果。

综上，本实用新型能够更加直观全面的展示电流的三效应，而且在探究影响热效应因素时能够更全面的进行因素改变对比，更好的展示效果。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种电流三效应演示以及探究影响热效应因素仪器，包括基板(1)，所述基板(1)上设有电流开关(2)、反应瓶(3)、铜线绕组(4)和电阻绕组(5)，所述基板(1)的底部固定有横条，所述横条的底部卡接有活动底座(101)，其特征在于，所述基板(1)上固定有卡接板(102)，所述反应瓶(3)卡接在所述卡接板(102)之间，所述铜线绕组(4)的一侧设有磁铁机构(6)，所述铜线绕组(4)的另一侧设有衔铁机构(7)，所述电阻绕组(5)设有两对，对应的所述电阻绕组(5)之间设有调节机构(8)，所述基板(1)的一侧通过电源线设有电源接头。

2.如权利要求1所述的电流三效应演示以及探究影响热效应因素仪器，其特征在于：所述反应瓶(3)上塞有瓶塞(301)，所述瓶塞(301)上固定有阳极棒(302)和阴极棒(303)，所述阳极棒(302)和阴极棒(303)之间不接触。

3.如权利要求2所述的电流三效应演示以及探究影响热效应因素仪器，其特征在于：所述阳极棒(302)为碳棒，所述阴极棒(303)为碳棒，所述反应瓶(3)内装有的电解溶液为硫酸铜溶液，所述阳极棒(302)和阴极棒(303)的顶部均设有导电线。

4.如权利要求3所述的电流三效应演示以及探究影响热效应因素仪器，其特征在于：所述反应瓶(3)的侧壁上开设有卡接槽，所述卡接板(102)的侧壁上设有配合所述卡接槽卡接的凸块。

5.如权利要求1所述的电流三效应演示以及探究影响热效应因素仪器，其特征在于：所述磁铁机构(6)包括活动槽(601)、复位弹簧(602)和永磁铁(603)，所述复位弹簧(602)固定在所述活动槽(601)的内壁上，所述永磁铁(603)固定在所述复位弹簧(602)的一端。

6.如权利要求1所述的电流三效应演示以及探究影响热效应因素仪器，其特征在于：所述衔铁机构(7)包括支撑板(701)和衔铁柱(702)，所述衔铁柱(702)活动卡接在所述支撑板(701)上，所述支撑板(701)的侧壁上固定有推力弹簧(703)，所述推力弹簧(703)的一端固定在所述衔铁柱(702)的一端。

7.如权利要求1所述的电流三效应演示以及探究影响热效应因素仪器，其特征在于：两对所述电阻绕组(5)上对应缠绕有不同的电阻线，具体为相同长度但电阻值不同的所述电阻线，以及截面积不同材质相同的所述电阻线。

8.如权利要求1所述的电流三效应演示以及探究影响热效应因素仪器，其特征在于：所述调节机构(8)包括调节板(801)，所述调节板(801)的两端分别卡接在所述电阻绕组(5)上，所述调节板(801)的两端均设有温度探头(802)。

9.如权利要求8所述的电流三效应演示以及探究影响热效应因素仪器，其特征在于：所述基板(1)上固定有温度显示屏(803)，所述温度探头(802)通过导线和所述温度显示屏(803)相连接，所述基板(1)上设有指示盒(9)，所述指示盒(9)上设有透明板，所述指示盒(9)的内壁上固定有指示灯。