电动机演示模型的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种电动机演示模型，包括底座、转子、转子支架、磁铁和磁铁支座，底座上固定有四个呈四边形布置的导杆支座和两个手柄座，两个手柄座对称布置，导杆支座上固定有两个相互平行的导杆，两导杆共同承担两个磁铁底座，两磁铁底座对称布置，两磁铁底座可沿导杆滑动，两磁铁支座上各固定一个磁铁，两磁铁磁极相对，两磁铁的相背面上各铰接一个刚性连杆，刚性连杆与手柄铰接，手柄铰接在手柄座上；转子位于两磁铁之间，转子内固定有轴，轴铰接在转子支架上，转子支架固定在底座上。本实用新型的电动机演示模型结构简单，不仅可以演示电流对通电导体受力的影响，还可以演示磁场强度对通电导体受力大小的影响，更具直观性和操作性。
【专利说明】电动机演示模型
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种教学模型，具体是一种用来演示电动机原理的电动机演示模 型。 技术背景
[0002] 电动机是把电能转换为机械能的设备，是利用通电导体在磁场中受力的作用原 理，通电线圈两个端线同时有相反方向的电流，使整个线圈产生绕轴的扭力，使线圈转动。
[0003] 直流电动机由于其使用范围的普遍性，也成为了中学物理教学方面重点内容。但 目前市面上的电动机的演示模型，磁场方向和强度都是固定的，只能用来演示磁场强度固 定的情况下的电动情况，不能用来演示磁场强度变化对通电导体所受安培力的影响。
【发明内容】
[0004] 本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种电动机演示模 型，该模型不仅可以演示电流对通电导体受力的影响，还可以演示磁场强度对通电导体受 力的影响。
[0005] 为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电动机演示模型，包括底座、转子、 转子支架、磁铁和磁铁支座，所述底座上固定有四个导杆支座和两个手柄座，四个导杆支座 呈四边形布置，两个手柄座对称布置，导杆支座上固定有两个导杆，两导杆相互平行，两导 杆共同承担两个磁铁底座，两磁铁底座对称布置，两磁铁底座可沿导杆滑动，两磁铁支座上 各固定一个磁铁，两磁铁磁极相对，两磁铁的相背面上各铰接一个刚性连杆，刚性连杆与手 柄铰接，手柄铰接在手柄座上；
[0006] 转子位于两磁铁之间，转子内固定有轴，轴铰接在转子支架上，轴上还固定有扇 叶，扇叶位于转子支架外侧，转子支架固定在底座上。
[0007] 所述转子为市售产品，转子内含通电线圈，通电线圈两端连接两个电刷，电刷接外 电源。
[0008] 本实用新型的工作原理是：通过向上抬起手柄，手柄推动两磁铁沿导杆相向滑动， 两磁铁间距离缩小，产生一定强度的磁场，在转子(通电线圈）内通电，根据安培定理，通电 线圈在磁场中产生安培力，带动轴一起旋转，通过扇叶的旋转可以观察到这一现象。
[0009] 移动磁铁到另一距离，在线圈中通入相同电流，观察扇叶的旋转速度发生的变化， 根据公式F=BILsin0 (其中F为安培力，B为磁场强度、I为电流大小、L为线圈长度、Θ为 磁场与线圈的夹角），验证安培力大小与磁场强度呈正比。
[0010] 本实用新型的电动机演示模型结构简单，不仅可以演示电流对通电导体受力的影 响，还可以演示磁场强度对通电导体受力大小的影响，更具直观性和操作性。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1为本实用新型电动机演示模型的磁铁分开时的结构示意图。
[0012] 图2为图1的俯视图。
[0013] 图3为本实用新型电动机演示模型的磁铁合并时的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步说明。
[0015] 电动机演示模型，包括底座9、转子2、转子支架3、第一磁铁la、第二磁铁lb和第 一磁铁支座11a和第二磁铁支座11b，所述底座9上固定有倒T形的第一导杆支座8a、第二 导杆支座8b、第三导杆支座8c、第四导杆支座8d、第一手柄座12a和第二手柄座12b，第一 导杆支座8a、第二导杆支座8b、第三导杆支座8c和第四导杆支座8d呈四边形布置，第一手 柄座12a位于第一导杆支座8a和第二导杆支座8b之间，第二手柄座12b位于第三导杆支 座8c和第四导杆支座8d之间，第一导杆支座8a和第三导杆支座8c之间固定有第一导杆 10a，第二导杆支座8b和第四导杆支座8d之间固定有第二导杆10b，第一导杆10a与第二导 杆10b相互平行，第一导杆10a和第二导杆10b共同承载两个可沿第一导杆10a和第二导 杆l〇b滑动的磁铁支座11a、11b，磁铁支座11a和磁铁支座lib相互对称，磁铁支座11a上 固定有第一磁铁la，磁铁支座lib上固定有第二磁铁lb，第一磁铁la与第二磁铁lb磁极 相对；第一手柄座12a上铰接一个第一手柄7a，第一手柄7a与第一刚性连杆6a铰接，第一 刚性连杆6a与第一磁铁la铰接；第二手柄座12b上铰接一个第二手柄7b，第二手柄7b与 第二刚性连杆6b铰接，第二刚性连杆6b与第二磁铁lb铰接；第一磁铁la与第二磁铁lb 之间有转子2,转子2为市售产品，转子2内置线圈，线圈两端连接两个电刷，电刷与外电源 连接。转子2中间固定有轴5,轴5两端铰接在转子支架3上，转子支架3固定在底座9上， 轴5 -端还固定有扇叶4,扇叶4位于转子支架3外侧。
[0016] 演示时，转子2内的线圈通电，抬起或压下第一手柄7a和第二手柄7b，第一手柄 7a和第二手柄7b带动第一磁铁la和第二磁铁lb靠近或远离，转子2受到安培力的作用带 动轴5转动，观察扇叶4的旋转情况，从而看出扇叶4随磁场强度变化的旋转速度。
[0017] 以上所述仅是本实用新型的【具体实施方式】，应当指出，对于本领域的普通技术人 员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型的技术方案进行若干变 形或者等同替换，这些也应视为属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1. 电动机演示模型，包括底座、转子、转子支架、磁铁和磁铁支座，其特征在于：所述底 座上固定有四个导杆支座和两个手柄座，四个导杆支座呈四边形布置，两个手柄座对称布 置，导杆支座上固定有两个导杆，两导杆相互平行，两导杆共同承担两个磁铁底座，两磁铁 底座对称布置，两磁铁底座可沿导杆滑动，两磁铁支座上各固定一个磁铁，两磁铁磁极相 对，两磁铁的相背面上各铰接一个刚性连杆，刚性连杆与手柄铰接，手柄铰接在手柄座上； 转子位于两磁铁之间，转子内固定有轴，轴铰接在转子支架上，转子支架固定在底座上。
2. 如权利要求1所述的电动机演示模型，其特征在于：所述轴上还固定有扇叶，扇叶位 于转子支架外侧。
【文档编号】G09B23/18GK203895014SQ201420210801
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年4月28日 优先权日:2014年4月28日
【发明者】井大喜, 李仁为, 翁成美, 宋伟强 申请人:蚌埠市创新科普产品工程研究中心有限公司