一种电磁感应原理趣味演示仪的制作方法

本实用新型主要涉及物理教学教具领域，具体是一种电磁感应原理趣味演示仪。

背景技术：

1831年，一位叫迈克尔·法拉第的科学家发现了磁与电之间的相互联系和转化关系，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流。这种利用磁场产生电流的现象称为电磁感应，产生的电流叫做感应电流。电磁感应现象的发现，是电磁学领域中最伟大的成就之一。它不仅揭示了电与磁之间的内在联系，而且为电与磁之间的相互转化奠定了实验基础，为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路，在实用上有重大意义。电磁感应现象的发现，标志着一场重大的工业和技术革命的到来。在中学对于电磁感应的学习中，通常都会对进行试验的演示，这些有关电磁感应的试验仪器存在着以下问题：

1、现有的电磁感应试验通常是使用线圈或者金属棒切割永磁铁磁感线，这种方式持续时间较短，切割磁感线动作不连续，产生的感应电流不容易观察，实验效果不好。

2、对于对感应电流的影响因素(切割速度、永磁体强度、线圈匝数等)，现有的试验方式控制变量较为困难，难以准确的探究感应电流与切割磁感线速度、永磁体强度、线圈匝数等之间的关系。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种电磁感应原理趣味演示仪，它能够使得导体连续的切割磁感线，连续产生感应电流，使得对于实验的观察效果更好，且实验过程中容易控制切割磁感线速度、永磁体强度、线圈匝数等变量，能够更好的研究感应电流与其影响因素之间的对应关系。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种电磁感应原理趣味演示仪，包括底座，所述底座顶部设置环轨，所述环轨一端的端面上设置环槽，所述环槽内设置转环，所述转环朝向环槽外侧一端的端面上设置多个磁铁，多个所述磁铁在转环的端面上呈环形均匀分布，所述转环与环槽之间设置轴承，所述环轨上设有环槽一端的端面上设置挡板，所述轴承和转环均与挡板相适应，所述环轨一侧设置绕线板，所述绕线板底部设置支架，所述支架与底座固定连接，所述绕线板上设置线圈，所述线圈上串连电流表，所述环轨远离环槽一端的端面上设置开槽，所述底座上设置轴座，所述轴座上设置辊筒，所述辊筒穿过开槽与转环端面相接触，所述辊筒上设置转柄。

所述绕线板包括两个环板，两个所述环板相对一侧均设置弧槽，两个所述弧槽组成环腔，所述环轨穿过环腔，两个所述环板上均设置绕线槽，所述绕线槽与线圈相适应。

所述转环朝向环槽内侧一端的端面上设置端面齿，所述辊筒侧壁上设置锥齿，所述锥齿与端面齿相啮合。

所述转环朝向环槽外侧一端的端面上设置多个凹槽，多个所述凹槽在转环的端面上呈环形均匀分布，所述凹槽与磁铁一一对应，多个所述凹槽处的转环端面上均设置限位片。

对比现有技术，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过辊筒驱动转环，转环上均匀设置磁铁，磁铁随转环转动，使得线圈依次切割磁感线，使得实验过程连续，产生连续的感应电流，使得对于实验的观察效果更好，且实验过程中容易控制切割磁感线速度、永磁体强度、线圈匝数等变量，能够更好的研究感应电流与其影响因素之间的对应关系。

2、本实用新型绕线板通过两个相对设置的环板形成环腔，使得环轨穿过，使磁铁在转动过程中产生磁场变化，造成绕线板上的线圈切割磁感线，从而保证实验的连续性，产生连续的感应电流，使得对于实验的观察效果更好。

3、本实用新型转环端面的端面齿与辊筒外表面的锥齿相配合，使得辊筒对于转环的驱动效果更好，能够保证转环转动的连续性，从而使得实验过程的连续效果更好，使得对于实验的观察效果更好。

4、本实用新型转环上设置多个凹槽，磁铁在凹槽内可拆卸固定连接，可以使磁铁进行方便的更换，从而可以控制永磁体的磁性强度，探究永磁体强度对于感应电流的影响。

附图说明

附图1是本实用新型结构示意图；

附图2是本实用新型主视图结构示意图；

附图3是本实用新型右视图结构示意图。

附图中所示标号：1、底座；2、环轨；3、环槽；4、转环；5、磁铁；6、轴承；7、挡板；8、绕线板；9、支架；10、线圈；11、电流表；12、开槽；13、轴座；14、辊筒；15、转柄；16、环板；17、弧槽；18、绕线槽；19、端面齿；20、锥齿；21、凹槽；22、限位片。

具体实施方式

结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

如图1-3所示，本实用新型所述一种电磁感应原理趣味演示仪，包括底座1，所述底座1顶部设置环轨2，所述环轨2一端的端面上设置环槽3，所述环槽3内设置转环4，所述转环可以在环槽内转动，所述转环4朝向环槽3外侧一端的端面上设置多个磁铁5，多个所述磁铁5在转环4的端面上呈环形均匀分布，所述转环4与环槽3之间设置轴承6，所述轴承可以减少转环与环槽侧边之间的摩擦力。所述环轨2上设有环槽3一端的端面上设置挡板7，所述挡板7对轴承6和转环4进行限位，所述环轨2一侧设置绕线板8，所述绕线板8底部设置支架9，所述支架9与底座1固定连接，所述绕线板8上设置线圈10，所述均匀分布的磁铁随转环转动，实现线圈内的磁通量规律性变化。所述线圈10上串连电流表11，所述电流表清晰地表示线圈中感应电流的变化。所述环轨2远离环槽3一端的端面上设置开槽12，所述底座1上设置轴座13，所述轴座13上设置辊筒14，所述辊筒14穿过开槽12与转环4端面相接触，所述辊筒通过转动驱动转环的转动，所述辊筒14上设置转柄15。所述磁铁随转环转动，使得线圈依次切割磁感线，使得实验过程连续，产生连续的感应电流，使得对于实验的观察效果更好，且实验过程中容易通过辊筒的转动速度控制切割磁感线速度、通过更换磁铁控制永磁体的磁性强度、改变绕线板上缠绕的线圈圈数，能够更好的研究感应电流与其影响因素之间的对应关系。

为了使得对于实验的观察效果更好，所述绕线板8包括两个环板16，两个所述环板16相对一侧均设置弧槽17，两个所述弧槽17组成环腔，所述环轨2穿过环腔，两个所述环板16上均设置绕线槽18，所述线圈10缠绕在绕线槽18内。所述磁铁依次穿过线圈，使磁铁在转动过程中产生磁场变化，造成绕线板上的线圈切割磁感线，从而保证实验的连续性，产生连续的感应电流，使得对于实验的观察效果更好。

为了使实验过程的连续效果更好，所述转环4朝向环槽3内侧一端的端面上设置端面齿19，所述辊筒14侧壁上设置锥齿20，所述锥齿20与端面齿19相啮合，使得辊筒对于转环的驱动效果更好，能够保证转环转动的连续性，从而使得实验过程的连续效果更好，使得对于实验的观察效果更好。

进一步的，所述转环4朝向环槽3外侧一端的端面上设置多个凹槽21，多个所述凹槽21在转环4的端面上呈环形均匀分布，所述凹槽21与磁铁5一一对应，多个所述凹槽21处的转环4端面上均设置限位片22。所述磁铁在凹槽内可拆卸固定连接，可以使磁铁进行方便的更换，从而可以控制永磁体的磁性强度，探究永磁体强度对于感应电流的影响。

实施方式：

本实用新型在使用时，将底座1固定好，通过转柄15转动轴座13上的辊筒14，辊筒14穿过开槽12与转环4的端面进行接触，对转环4进行驱动，转环4在环轨2的环槽3内转动，轴承6减小转环4与环槽3之间的摩擦力，挡板7对轴承6和转环4进行限位，转环4上均匀分布的磁铁5随着转环4转动，磁铁5依次通过绕线板8上缠绕的线圈10，支架9对绕线板8进行支撑，线圈10产生的电流被电流表11监测到，通过转环4的连续转动，保证试验过程的连续性，使得线圈10产生连续的感应电流，通过电流表11更好的观察电磁感应实验。

实施例：

一种电磁感应原理趣味演示仪，包括底座1，所述底座1顶部设置环轨2，所述环轨呈圆环状，所述环轨与底座均采用硬质塑料材质，所述环轨底部与底座螺钉固定。所述环轨2一端的端面上设置环槽3，所述环槽3内设置转环4，所述转环也采用硬质塑料材质，所述转环4朝向环槽3外侧一端的端面上设置多个磁铁5，本实施例设置6个，6个所述磁铁磁感应强度相同，形状和大小也相同。所述转环4朝向环槽3外侧一端的端面上设置8个凹槽21，多个所述凹槽21在转环4的端面上呈环形均匀分布，所述凹槽21与磁铁5一一对应，所述磁铁安置在凹槽内，所述凹槽21处的转环4端面上均螺钉紧固限位片22，限位片对磁铁进行限位。所述转环4与环槽3之间过盈配合轴承6，所述环轨2上设有环槽3一端的端面上螺钉紧固挡板7，所述挡板7对轴承和转环进行限位，所述环轨2一侧设置绕线板8，所述绕线板8上设置线圈10，所述绕线板8包括两个环板16，所述环板为硬质塑料材质，两个所述环板16相对一侧均设置弧槽17，两个所述弧槽17组成环腔，所述环轨2穿过环腔，两个所述环板16上均设置绕线槽18，所述线圈10缠绕在绕线槽18内，可以通过线圈在绕线槽内的缠绕控制线圈匝数。所述绕线板8底部螺栓固定支架9，所述支架9与底座1螺栓固定，所述线圈10上串连电流表11，所述环轨2远离环槽3一端的端面上设置开槽12，所述底座1上螺栓固定轴座13，所述轴座13上轴承连接辊筒14，所述辊筒上螺纹连接转柄15，所述转环4朝向环槽3内侧一端的端面上雕刻端面齿19，所述辊筒14侧壁上雕刻锥齿20，所述锥齿20与端面齿19相啮合。本实施例的有益效果在于：本实用新型能够使得磁铁连续通过线圈，实现线圈连续切割磁感线，连续产生感应电流，使得对于实验的观察效果更好，且实验过程中容易控制切割磁感线速度、永磁体强度、线圈匝数等变量，能够更好的研究感应电流与其影响因素之间的对应关系。