CN2443459Y - 导线切割磁力线演示器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种导线切割磁力线产生感应电流的教学仪器。它的主要特征是:在两个轴线互相垂直的圆锥齿轮(7,10)内壁上分别固定有磁铁(N或/和S)和铁丝作的磁力线模型8,磁力线模型8下面安装有灯泡5,两圆锥齿轮(7,10)之间倾斜安装有玻璃板9,磁力线模型8占据的空间与磁铁N极和S极之间的间隔以玻璃板9为基准平面互相对称。这种教学仪器可直观、形象、生动地演示多种电磁感应现象的物理实验。
Description
本实用新型涉及导线割切磁力线产生感应电流这一物理实验的教学仪器。
现有同类教学仪器，虽然能够演示感应电流产生的大小和方向，但不能直观地演示出导线在磁场中作切割磁力线运动的具体情景。因而无法全面地演示闭合电路的一部分作切割力线运动产生感应电流的实验现象。
本实用新型的目的就是提供一种仪器，它能形象生动地演示出闭合电路的一部分在磁场中运动时切割磁力线产生感应电流的具体情景。
为达上述目的，本实用新型采用的技术解决方案是：一种导线切割磁力线演示器，它包括外壳、两轴线互相垂直的圆锥齿轮、磁铁、磁力线模型、玻璃板、固定圆环和定位轴承、灯泡。在外壳里互相垂直的平面上分别固定安装有固定圆环，在两固定圆环内各固定安装有若干定位轴承，两圆锥齿轮上分别开有槽，定位轴承与该槽配合，分别将两圆锥齿轮定位，两圆锥齿轮可沿定位轴承转动，两圆锥齿轮为空心，在纵向圆锥齿轮的内壁上固定有磁铁N和/或S，在横向圆锥齿轮的内壁上固定有由铁丝作成的磁力线模型，在横向圆锥齿轮和磁力线模形的下面安装有一块绷紧的薄白布，在薄白布的下面安装有灯泡。在两个圆锥齿轮之间倾斜安装有一块玻璃板，磁力线模型占据的空间与磁铁N极和S极之间的间隔以玻璃板为基准平面互相对称，当灯泡接通电源发光时，磁力线模型通过玻璃板反射形成的虚象正好位于磁铁N极和S极之间。
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
图1是本实用新型的主视剖面图。
图2是本实用新型的俯视B-B剖面图。
图3是本实用新型的左视A-A剖面图。
图4是本实用新型用的实验线圈。
图5中本实用新型实验用的交流发电机转子模型。
如图1、图2、图3所示，本实用新型由外壳1、两个圆锥齿轮(7、10)、固定圆环(11、12)和定位轴承、磁铁(2、3)、玻璃板9、磁力线模型8、薄白布6、灯泡5、实验线圈13或交流发电机转子模型14的固定座4组成。在外壳里互相垂直的平面上分别固定安装有一固定圆环(11，12)，在两固定圆环(11，12)内各固定安装有若干定位轴承，两圆锥齿轮(7，10)上开有槽，定位轴承与该槽配合，分别将两圆锥齿轮(7，10)定位，两圆锥齿轮(7，10)可沿定位轴承转动，两圆锥齿轮(7，10)为空心，在纵向圆锥齿轮10的内壁上固定有磁铁(2，3)，在横向圆锥齿轮7的内壁上固定有由铁丝作成的磁力线模型8，在横向圆锥齿轮7和磁力线模型8的下面安装有一块绷紧的薄白布6，在薄白布6的下面安装有灯泡5。在两圆锥齿轮之间倾斜安装有一玻璃板9，玻璃板9与水平方向成45°角，磁力线模型8占据的空间与磁铁N极和S极之间的间隔，以玻璃板9为基准平面互相对称。在纵向圆锥齿轮旁边设计有一个安装实验线圈13或交流发电机转子模型14的固定座4。
如图4、图5所示，用漆包线绕制成两个各120匝的长方形线圈(13、14)，用白布或铝箔缠绕好线圈的长边，以增加实验时的可见度，将线圈14作成交流发电机转子模型，安装在如图1所示的固定座4上。
本实用新型可以作如下的物理教学实验：
1、演示闭合电路的一部分作切割磁力线运动产生感应电流。将线圈13串接好灵敏电流计，水平插入到磁场中，使它的一边处于N极和S极之间，沿水平方向左右移动或者用手拨动齿轮转动，在接通灯泡电源的条件下，可以清楚地看到导线切割磁力线运动的具体情景，同时可观察到电流计指针偏转及其方向变化。
2、演示右手定则。灯泡接通电源，将右手伸入磁场中，掌心对着N极，这时可以清楚地到磁力垂直穿过手心，使线圈13的一边沿大拇指方向运动，根据电流计指针的偏转方向，可以验证右手定侧。改变磁场方向或改变导线的运动方向，同样可以验证各种不同情况下的右手定则。
3、演示磁通量变化时产生感应电流。将线圈13沿水平方向左右运动，可以观察到闭合线圈通过的磁力线数逐渐增加或减少，同时观察电流计指针的偏转，可以找出感应电流与磁通量变化的内在联系。
将交流发电机转子模型14安装到本实用新型固定座4上，磁场不动，转动摇手15，或者线圈不动，转动磁场，可以清楚地看到穿过线圈的磁通量从最大值变到零，从零变到最大值，根据电流计指针偏转的变化，得知感应电流产生的条件，并验证愣次定律。
4、演示交流电的产生。将线圈14从水平方向开始沿顺时针方向旋转，可以观察到磁通量变化2个周期。线圈14长边与磁力线平行不切割——向左切割——不切割——向右切割——不切割，另一边从不切割——向右切割——不切割——向左切割——不切割，随之穿过线圈的磁通量从最大值——0——反向最大值——0——最大值，电流计指针作相应的偏转运动。
Claims (3)
1、一种导线切割磁力线演示器，其特征在于：它包外壳[1]、两个轴线互相垂直的圆锥齿轮[7，10]、磁铁[2，3]、磁力线模型[8]、玻璃板[9]、固定圆环[11，12]和定位轴承、灯泡[5]；在外壳[1]里互相垂直的平面上，分别固定安装有一固定圆环[11，12]，在两固定圆环内各固定安装有若干定位轴承，两圆锥齿轮[7，10]上分别开有槽，定位轴承与该槽配合，分别将两圆锥齿轮定位，两圆锥齿轮可沿定位轴承转动；两圆锥齿轮为空心，在纵向圆锥齿轮[10]的内壁上固定有磁铁N和/或S，在横向圆锥齿轮[7]的内壁上固定有由铁丝作成的磁力线模型[8]，在横向圆锥齿轮[7]和磁力线模型[8]的下面安装有一块绷紧的薄白布[6]，在薄白布[6]的下面安装有灯泡[5]；在两圆锥齿轮之间倾斜安装有一块玻璃板[9]，磁力线模型占据的空间与磁铁N极和S极之间的间隔以玻璃板为基准平面互相对称。
2、根据权利要求1所述的导线切割磁力线演示器，其特征在于：该玻璃板与水平方向成45°角。
3、根据权利要求1或2所述的导线切割磁力线演示器，其特征在于：在该纵向圆锥齿轮旁边设计有一个安装实验线圈[13]或交流发电机转子模型[14]的固定座[4]。
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| CN 00225643 CN2443459Y (zh) | 2000-09-20 | 2000-09-20 | 导线切割磁力线演示器 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN116297147A (zh) * | 2023-05-15 | 2023-06-23 | 深圳大学 | 一种基于不同环境下的橡胶老化试验装置及其试验方法 |
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2000
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN116297147A (zh) * | 2023-05-15 | 2023-06-23 | 深圳大学 | 一种基于不同环境下的橡胶老化试验装置及其试验方法 |
| CN116297147B (zh) * | 2023-05-15 | 2023-08-01 | 深圳大学 | 一种基于不同环境下的橡胶老化试验装置及其试验方法 |
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