SU117950A2

SU117950A2 - Training device

Info

Publication number: SU117950A2
Application number: SU605009A
Authority: SU
Inventors: И.З. Райцын
Original assignee: И.З. Райцын
Priority date: 1958-07-28
Filing date: 1958-07-28
Publication date: 1958-11-30

Description

В авт. св. № 112062 описан учебный прибор дл демонстрации влений трансформации электрического тока, выполненный в виде модели однофазного трансформатора с включенной в сеть первичной обмоткой и вторичной обмоткой, состо щей из двух катушек, вращающихс от ручного привода в разные стороны и служащих дл постепенного наматывани образующего их гибкого провода, закрепленного своими концами на контактных кольцах.In auth. St. No. 112062 describes a training device for demonstrating the phenomena of electric current transformation, made in the form of a single-phase transformer model with a primary winding and a secondary winding consisting of two coils rotating from a manual drive in different directions and serving to gradually wind up the flexible wire that forms them fixed at its ends on slip rings.

Предлагаетс видоизменить этот прибор, чтобы использбвать его дл демонстрации зависимости величины магнитного пол соленоида от ампер-витков его обмотки. С этой целью вращающиес от ручного привода катушки наложены на полый каркас, в который входит подвижный в осевом направлении ферромагнитный сердечник.It is proposed to modify this device in order to use it to demonstrate the dependence of the magnetic field of the solenoid on the ampere turns of its winding. For this purpose, the coils rotating from a manual drive are superimposed on a hollow frame into which an axially movable ferromagnetic core enters.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый прибор; на фиг. 2-приставка к нему; на фиг. 3-положение его на столе.FIG. 1 schematically shows the proposed device; in fig. 2-prefix to it; in fig. 3-position it on the table.

Обмотка соленоида, состо ща из двух катушек / (фиг. 1), наложена на полый каркас 2, снабженный контактными кольцами 3. К каждому из этих колец прикреплен один конец образующего катушку 1 гибкого провода 4. Вторые концы этих проводов охватывают каркас 5 и прикреплены к насаженным на него контактным кольцам The coil of a solenoid consisting of two coils / (FIG. 1) is superimposed on a hollow frame 2 provided with contact rings 3. One end of a flexible wire 4 forming a coil 1 is attached to each of these rings. The second ends of these wires encompass the frame 5 and are attached to slip rings

Дл того, чтобы процесс намотки или размотки провода 4 был хорошо видеп также с дальних мест аудитории, каркас 2 укреплен на более высоких опорах 7 по сравнению с опорами 8 каркаса 5 (фиг. 3). Кроме того, равные отрезки провода 4 окрашены в разные цвета.In order for the process of winding or unwinding the wire 4 to be well visible also from distant places of the audience, the frame 2 is fixed on the higher supports 7 compared to the supports 8 of the frame 5 (Fig. 3). In addition, equal pieces of wire 4 are painted in different colors.

К контактным кольцам 3 прижаты щетки 9, соединенные через ползунковый реостат 10, амперметр 11 и переключатель 12 с зажимами А и . To the contact rings 3 brushes 9 are pressed, connected through a slider rheostat 10, an ammeter 11 and a switch 12 with clamps A and.

При помощи этих зажимов прибор присоедин етс к аккумул тору или другому источнику посто нного тока низкого напр жени . К контактным кольцам 6 прижаты щетки 13, замыкающиес между собой при помощи перемычки 14.With these clamps, the device is connected to a battery or other low voltage DC source. To the contact rings 6 are pressed the brushes 13, which are closed together by means of a jumper 14.

№ 117950No. 117950

Каркасы 2 и 5, выполненные из электроизол ционного материала, вращаютс на ненодвижных трубчатых ос х 15 и 6.Frames 2 and 5, made of electrically insulating material, rotate on non-movable tubular axes x 15 and 6.

Каркас 2 соединен гибкой передачей с ручным приводом 17-18.The frame 2 is connected by a flexible transmission with manual transmission 17-18.

Так как права и лева половины каркаса 2 вращаютс в разные стороны, то в катушках /, намотанных на эти каркасы, направление тока одинаково.Since the right and left half of the frame 2 are rotated in different directions, then in the coils / wound on these frames, the direction of the current is the same.

Вращением каркаса 2 с кат шками 7 соленоида достигаетс возмол ность нагл дного плавного изменени числа витков путем намотки или размотки провода 4 без разрыва цепи тока.By rotating the frame 2 with the coils 7 of the solenoid, it is possible to achieve a continuous, smooth change in the number of turns by winding or unwinding the wire 4 without breaking the current circuit.

Каркас 5 приводитс во вращение руко ткой 19.The frame 5 is driven by the handle 19.

Направл ющие ролики 20 служат дл полного сближени двух ветвей провода 4 при намотке его на каркас 5.The guide rollers 20 serve to bring the two branches of the wire 4 closer together when winding it onto the frame 5.

Прибор монтируетс на горизонтальной доске 21 (фиг. 2), к которой прикреплена вертикальна панель с амперметром и простейшим счетчиком оборотов, св занным механически с каркасом 2.The device is mounted on a horizontal board 21 (Fig. 2), to which is attached a vertical panel with an ammeter and the simplest rev counter mechanically connected to the frame 2.

Съемной частью прибора вл етс приставка 22, на вертикальной панели 23 которой монтирована горизонтальна направл юща втулка 24.The removable part of the device is the attachment 22, on the vertical panel 23 of which the horizontal guide sleeve 24 is mounted.

Внутри втулки перемещаетс стержень 25, к которому прикреплен ферромагнитный сердечник 26,.A rod 25 is moved inside the sleeve, to which a ferromagnetic core 26 is attached.

Стержень 25 подвижно соединен со стрелкой 27.The rod 25 is movably connected with the arrow 27.

Шкала 28 проградуирована в единицах магнитного потока, пропорциональных ампер-виткам соленоида. Кроме того, может быть нанесена и втора шкала 29 в виде чисел ампер-витков, выражающих намагничивающую силу обмотки.The scale 28 is graduated in units of magnetic flux proportional to the ampere turns of the solenoid. In addition, a second scale 29 may be applied in the form of ampere-turns expressing the magnetizing force of the winding.

Дл демонстрации пропорциональной зависимости величины магнитного потока соленоида от числа его витков при посто нном значении тока в цени соленоида прибор помещаетс на демонстрационном столе, а приставка 22 устанавливаетс на доске 21 так, чтобы сердечник 26 вошел в правый конец трубчатой оси 15, а основание 80 приставки упиралось в упорную планку 31. После этого приставка прижимаетс к доске прибора болтами 32. Зажимы Л и 5 присоедин ютс к источнику тока.To demonstrate the proportional dependence of the magnetic flux of a solenoid on the number of its turns at a constant current value of the solenoid, the device is placed on the demo table, and the attachment 22 is installed on the board 21 so that the core 26 enters the right end of the tubular axis 15 and the base 80 of the attachment rested against the stop bar 31. Thereafter, the prefix is pressed against the instrument board with bolts 32. The clips L and 5 are attached to the current source.

Провод 4 полностью перематываетс на каркас 5 (счетчик оборотов при этом показывает нулевое число витков на каркасе 2 соленоида). Ползунок реостата 10 устанавливаетс на минимальное сопротивление и переключателем 12 замыкаетс цепь тока. Амперметр // показывает максимальную величину тока, а стрелка 27 приставки 22 продолжает сто ть на нулевой отметке шкалы, так как на каркасе 2 обмотки нет.The wire 4 is completely rewound to the frame 5 (the rev counter here shows a zero number of turns on the frame 2 of the solenoid). The slider of the rheostat 10 is set to the minimum resistance and the circuit 12 is closed by the switch 12. The ammeter // shows the maximum current, and the arrow 27 of the console 22 continues to stand at the zero point of the scale, since there is no winding on the frame 2.

При помощи руко тки 17 каркас 2 приводитс во вращение и провод 4 образует на нем обмотку соленоида. Счетчик оборотов показывает число намотанных витков.Using the handle 17, the frame 2 is rotated and the wire 4 forms a solenoid winding on it. The rev counter shows the number of coils wound.

В процессе этой намотки сердечник 26 вт гиваетс в соленоид и стрелка 27 начинает передвигатьс по шкале. Так как с изменением числа витков соленоида, при посто нном значении тока, протекающего по этим виткам, магнитный поток соленоида измен етс , то в течение всего времени намотки или размотки провода 4 можно наблюдать по шкале 28 увеличение или уменьшение магнитного потока соленоида.In the course of this winding, the core 26 is drawn into the solenoid and the arrow 27 begins to move along the scale. Since with a change in the number of turns of the solenoid, at a constant value of the current flowing through these turns, the magnetic flux of the solenoid changes, during the whole time of winding or unwinding the wire 4, you can observe on a scale 28 an increase or decrease in the magnetic flux of the solenoid.

Числовое значение, прочитанное по первой шкале, пропорционально произведению ампер на число витков по данным амперметра и счетчика оборотов.The numerical value read on the first scale is proportional to the product of amperes and the number of turns according to the ammeter and rev counter.

Дл демонстрации пропорциональной зависимости величины магнитного потока соленоида от величины тока в его цепи при посто нном числе витков величина тока регулируетс реостатом 10.In order to demonstrate the proportional dependence of the magnetic flux of the solenoid on the magnitude of the current in its circuit with a constant number of turns, the magnitude of the current is controlled by a rheostat 10.

Происход щее при этом изменение магнитного потока соленоида .вли ет на степень вт гивани сердечника 26, а следовательно, и на положение стрелки 27. Числовое значение, прочитанное по первой щкале, также пропорционально произведению ампер на число витков по данным амперметра и счетчика оборотов.The resulting change in the magnetic flux of the solenoid affects the degree of retraction of the core 26 and, consequently, the position of the arrow 27. The numerical value read on the first scale is also proportional to the product of amperes and the number of turns according to the ammeter and rev counter.

Дл демонстрации магнитного пол соленоида с прибор а снимают приставку 22 и помещают магнитную стрелку N S по осевой линии аЬ на некотором рассто нии против торца каркаса 2. При этом магнитна стрелка нормально ориентируетс по направлению магнитного меридиана земли, принима , например, положение /.To demonstrate the magnetic field of the solenoid, the device a remove the attachment 22 and place the magnetic arrow N S along the axial line ab at some distance against the end of the frame 2. At the same time, the magnetic arrow is normally oriented in the direction of the magnetic meridian of the earth, taking, for example, position /.

Провод 4 перематываетс на каркас 2, образу витки соленоида. После замыкани переключателем 12 цепи тока наблюдают, как магнитное поле соленоида заставл ет отклонитьс магнитную стрелку и зан ть , например, положение //.The wire 4 is rewound to the frame 2 to form the coils of the solenoid. After being closed by the switch 12, the current paths observe how the magnetic field of the solenoid causes the magnetic needle to deflect and take, for example, the position //.

Дл демонстрации вли ни направлени тока в витках соленоида на его пол рность переключатель 12 переводитс на другую позицию.To demonstrate the influence of the direction of current in the turns of the solenoid on its polarity, switch 12 is shifted to another position.

Регулиру с помощью реостата 10 величину тока в цепи соленоида, наблюдают за изменением магнитного пол соленоида по эффекту ориентировани магнитной стрелки. Дл этого передвигают магнитную стрелку вдоль осевой линии аЬ и определ ют рассто ние стрелки до полюса соленоида.By adjusting the magnitude of the current in the solenoid circuit with the aid of a rheostat 10, the change in the magnetic field of the solenoid is observed according to the orientation effect of the magnetic needle. To do this, move the magnetic needle along the axial line ab and determine the distance of the arrow to the pole of the solenoid.

Дл демонстрации нейтрализации магнитного пол тока в бифил рной обмотке переставл ют магнитную стрелку по линии cd против торца каркаса 5. При этом магнитна стрелка нормально ориентируетс по направлению магнитного меридиана (положение /Я).In order to demonstrate the neutralization of the magnetic field of the current in the bifillary winding, the magnetic needle is shifted along the cd line against the end of the frame 5. At the same time, the magnetic needle is normally oriented in the direction of the magnetic meridian (I / I position).

Провод 4 перематываетс на каркас 5 и переключателем 12 замыкаетс цепь тока, величину которого показывает амперметр 11.The wire 4 is rewound to the frame 5 and the switch 12 closes the current circuit, the value of which is indicated by the ammeter 11.

Вследствие того, что в каждой паре расположенных р дом витков, намотанных на каркас 5, проходит один и тот же ток, но в противоположных направлени х, магнитные пол вокруг них почти полностью нейтрализуютс . Поэтому магнитное поле бифил рной обмотки не оказывает вли ни на магнитную стрелку.Due to the fact that in each pair of rows of turns wound on the frame 5, the same current flows, but in opposite directions, the magnetic fields around them are almost completely neutralized. Therefore, the magnetic field of the bifillary winding does not affect the magnetic needle.

Перевод переключатель 12 в другое положение, показывают, что магнитные свойства бифил рной обмотки при этом не измен ютс .Switching switch 12 to a different position indicates that the magnetic properties of the bifillary winding do not change.

Предмет изобретени Subject invention

Видоизменение учебного прибора по авт. св. № 112062, отличающеес тем, что, с целью использовани его дл демонстрации зависимости величины магнитного пол соленоида от ампер-витков его обмотки , вращающиес от ручного привода катущки наложены на полый каркас , в который входит подвижный в осевом направлении ферромагнитный сердечник.Modification of the training device according to ed. St. No. 112062, characterized in that, in order to use it to demonstrate the dependence of the magnetic field of the solenoid on its ampere-turns, the windings rotating from the manual drive of the coil are superimposed on a hollow frame in which a ferromagnetic core moving in the axial direction.

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРCommittee for Inventions and Discoveries at the Council of Ministers of the USSR

Редактор Л. А. БлатоваГр. 175Editor L. A. BlatovaGr. 175

Информационно-издательский отдел.Подп. к печ. 30.III-59 гInformation and Publishing Department. Sub. to pec. 30.III-59 g

Объем 0,34 п. л.Зак. 1660Тираж 785Цена 50 коп,Volume 0.34 p. L. Zak. 1660Care 785Price 50 kopecks,

Типографи Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРPrinting houses of the Committee on Inventions and Discoveries at the Council of Ministers of the USSR

Москва, Петровка, 14.Moscow, Petrovka, 14.