教学用磁电现象综合演示器的制造方法

文档序号:2551073阅读:204来源:国知局
教学用磁电现象综合演示器的制造方法
【专利摘要】教学用磁电现象综合演示器,在同一台器材上,水平安装有可旋转的磁铁和轴线与磁铁轴线竖直相交的转动台;在转动台上,可分别固定导体盘、或表面固定有发光二极管的绝缘盘;两盘固定在转动台上后,其表面靠近磁铁,但有一定的间隙;通过齿轮增速,可转动手柄使磁铁能够较快地旋转;在磁铁旋转时,两盘也会随着或旋转、或旋转且发光;这样就定性地演示了法拉第电磁感应定律、安培定律、以及其它有关的磁、电、和物理现象。
【专利说明】教学用磁电现象综合演示器

【技术领域】
[0001]本实用新型属于一种教学用磁电现象综合演示器,是一种教学器材,用于对多种磁现象、电现象、和其它物理现象进行直观地演示。

【背景技术】
[0002]在现有的教学器材中,对一些磁电现象的演示,往往没有专用的演示器,因此教学和实验不够方便,并且缺乏趣味性。例如,在演示电磁感应现象时,需先将一个电流表接到一个线圈上,然后手持一个条形磁铁往返靠近和离开线圈,这时电流表的指针往复摆动,说明磁场的变化产生了电流。这样的演示需要三个单独的零部件进行现场组合,因此不够方便;再如,机械能、磁能、电能之间的互相转换,以及能量可以非接触地通过“场”来传递,就没有相应的演示装置。


【发明内容】

[0003]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种教学用磁电现象综合演示器;在此一台演示器上,能够比较方便地演示出多种磁、电、及其它物理现象。如:①磁场的变化能够感生出电动势,导体上的电动势进而可以形成感生电流;②磁场中的感生电流会受到力的作用,进而使载有感生电流的导体产生运动在大面积或大体积导体中,电流的流动路径是受电动势分布范围的影响,而不会任意流动机械能、磁能、电能之间是可以互相转换的电能可以转换成光能;⑥能量可以非接触地通过无形的“场”来传递,进而证明“场”的存在。
[0004]本实用新型的技术方案是:如图3、图4所示,主动轴(2)上固定有大齿轮(4)和手柄(5),并且通过两个滚动或滑动轴承(3)装在底座(I)两个立板上部(或下部)的水平孔中,也可直接将两个立板的孔作为轴承使用;主动轴(2)相对于底座(I)可以自由转动;
[0005]从动轴(6)上固定有小齿轮(7)和由铝、或铜、或尼龙、或复合材料构成的非导磁材料制作的接头(8),并且也通过另外两个滚动或滑动轴承(3)装在底座(I)两个立板下部(或上部)的水平孔中,也可直接将两个立板的孔作为轴承使用;从动轴(6)相对于底座
(I)也可以自由转动,并且固定其上的小齿轮(7)能够与固定在主动轴(2)上的大齿轮(4)正确哨合;
[0006]在底座(I)两个立板的相应位置,钻有小孔,可以用来润滑主动轴(2)和从动轴
(6)的轴承(3);
[0007]在接头⑶上,通过由铝或铜构成的非导磁材料制作的垫圈(10)和螺钉(11),固定有磁铁(9);磁铁(9)的端面形状为:圆环被两个相互平行且对称并平行于圆环轴线的平面切掉两块后所剩部分;磁铁(9)的磁极位于两个圆弧面上;
[0008]在底座(I)的竖直孔中,通过滚动轴承(13),安装有转动台(12),且其轴线与磁铁
(9)轴线垂直相交;在转动台(12)上,通过垫圈(14)和两个沉头螺钉(16),可以分别固定两个圆形的导体盘(15)、或绝缘盘(17);
[0009]固定导体盘(15)时,垫圈(14)垫在导体盘(15)的下面;固定绝缘盘(17)时,垫圈(14)压在绝缘盘(17)的上面;
[0010]导体盘(15)由铝或铜构成的导电但非导磁的材料制作;
[0011]绝缘盘(17)由既不导电、也不导磁的材料制作,但是,在其上表面,辐射状地、且较密集地布置有发光二极管(18);在绝缘盘(17)靠近边缘及靠近圆心、且对应于发光二极管(18)管脚的位置,钻有小孔,使得发光二极管(18)的管脚可以通过小孔插到绝缘盘(17)的下表面去;在绝缘盘(17)的下表面,发光二极管(18)所有靠近绝缘盘(17)边缘的管脚,都被焊接在一只圆环状铜导体(19)上;所有靠近绝缘盘(17)圆心的管脚,都被焊接在另一只较小的圆环状铜导体(20)上;这样,就使得所有发光二极管(18)的两端分别连通,并且也比较牢靠地固定在绝缘盘(17)的上表面;
[0012]当转动手柄(5)时,主动轴(2)及大齿轮(4) 一起转动,并且由于大齿轮(4)与小齿轮(7)的啮合,通过从动轴(6)和接头(8),磁铁(9)便增速旋转;磁铁(9)旋转时,其两个圆弧面靠近导体盘(15)、或绝缘盘(17),但不会碰擦,二者之间有一定的间隙。
[0013]如果转动台12上固定的是导体盘15,则在磁铁9旋转时,导体盘15相应部位的磁场就发生周期性变化,在相应部位就形成感生电流;感生电流在磁场中要受到力的作用,于是导体盘15就随着磁铁9的连续转动也不断地旋转;这样就定性地演示了法拉第电磁感应定律和安培定律、以及能量可以非接触地通过“场”来传递、机械能和电磁能之间的相互转换等现象,甚至演示了齿轮传动的变速原理。
[0014]如果转动台12上固定的是绝缘盘17,则在磁铁9旋转时,不仅绝缘盘17随着旋转,而且绝缘盘17上靠近磁铁9的发光二极管18将依次发光;这样不仅定性地演示了法拉第电磁感应定律和安培定律、以及能量可以非接触地通过“场”来传递、机械能和电磁能之间的相互转换等现象,还演示了光电效应;尤其是全部连通着的发光二极管18,只在磁铁9附近才发光,这样就演示了电流的流动路径受电动势分布范围的影响,而不会任意流动。
[0015]本实用新型的有益效果在于:提供了一种专用的磁电现象综合演示器,能用一台器材方便地演示多种磁电现象及其它物理现象,并且有助于提高教学及实验的趣味性。

【专利附图】

【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的主视图;
[0017]图2为本实用新型缩小为0.75倍的俯视图;
[0018]图3为本实用新型缩小为0.65倍对图1沿对称面剖开后的左视图;
[0019]图4为将图3中的导体盘15换成绝缘盘17后的示意图;
[0020]图5为绝缘盘17的俯视图;
[0021]图6为发光二极管18的管脚插入绝缘盘17上小孔的放大示意图;
[0022]图7为绝缘盘17的下表面示意图。

【具体实施方式】
[0023]本实用新型的【具体实施方式】结合【专利附图】
附图
【附图说明】如下。
[0024]如图3、图4所示,主动轴2上固定有大齿轮4和手柄5,并且通过两个轴承3 (滚动轴承或滑动轴承)装在底座I两个立板上部(或下部)的水平孔中(也可直接将两个立板的孔作为轴承使用);主动轴2相对于底座I可以自由转动。
[0025]从动轴6上固定有小齿轮7和(由铝、或铜、或尼龙、或复合材料等)非导磁材料制作的接头8,并且也通过另外两个轴承3 (滚动轴承或滑动轴承)装在底座I两个立板下部(或上部)的水平孔中(也可直接将两个立板的孔作为轴承使用);从动轴6相对于底座I也可以自由转动,并且固定其上的小齿轮7能够与固定在主动轴2上的大齿轮4正确啮合。在底座I两个立板的相应位置,钻有小孔,可以用来润滑主动轴2和从动轴6的轴承
3。在接头8上,通过由铝或铜等非导磁材料制作的垫圈10和螺钉11,固定有磁铁9 ;磁铁9的端面形状为:圆环被两个相互平行且对称并平行于圆环轴线的平面切掉两块后所剩部分;磁铁9的磁极位于两个圆弧面上。
[0026]在底座I的竖直孔中,通过滚动轴承13,安装有转动台12,且其轴线与磁铁9轴线垂直相交;在转动台12上,通过垫圈14和两个沉头螺钉16,可以分别固定两个圆形的导体盘15、或绝缘盘17。固定导体盘15时,垫圈14垫在导体盘15的下面,如图3所示;固定绝缘盘17时,垫圈14压在绝缘盘17的上面,如图4所示。磁铁9旋转时,其两个圆弧面靠近导体盘15或绝缘盘17,但不会碰擦,二者之间有一定的间隙。
[0027]导体盘15由铝或铜等导电但非导磁的材料制作。
[0028]绝缘盘17由既不导电、也不导磁的材料制作;但是,在其上表面,辐射状地、且较密集地布置有发光二极管18,如图5所示。在绝缘盘17靠近边缘及靠近圆心、且对应于发光二极管18管脚的位置,钻有小孔,使得发光二极管18的管脚可以通过小孔插到绝缘盘17的下表面去,如图6所示。在绝缘盘17的下表面,如图7所示,发光二极管18所有靠近绝缘盘17边缘的管脚,都被焊接在一只圆环状铜导体19上;所有靠近绝缘盘17圆心的管脚,都被焊接在另一只较小的圆环状铜导体20上。这样,就使得所有发光二极管18的两端分别连通,并且也比较牢靠地固定在绝缘盘17的上表面。
[0029]当转动手柄5时,主动轴2及大齿轮4 一起转动,并且由于大齿轮4与小齿轮7的啮合,通过从动轴6和接头8,磁铁9便增速旋转。由于磁铁9的旋转,引起导体盘15或绝缘盘17相应部位磁场的周期性变化,进而在导体盘15的相应部位、或绝缘盘17相应部位的发光二极管18上,形成感生电流;感生电流在磁场中要受到力的作用,于是导体盘15或绝缘盘17便会带动转动台12 —起转动起来。绝缘盘17转动的同时,其上表面转到磁铁9附近的发光二极管18将相继发光,而离开磁铁9附近时又会相继熄灭。
[0030]由于导体盘15和绝缘盘17的转动、发光二极管18的发光,便较好地演示了前面所述的多种磁现象、电现象、及其它物理现象。
【权利要求】
1.一种教学用磁电现象综合演示器,其特征在于: 主动轴(2)上固定有大齿轮(4)和手柄(5),并且通过两个滚动或滑动轴承(3)装在底座(I)两个立板上部或下部的水平孔中,也可直接将两个立板的孔作为轴承使用;主动轴(2)相对于底座(I)可以自由转动; 从动轴(6)上固定有小齿轮(7)和由铝、或铜、或尼龙构成的非导磁材料制作的接头(8),并且也通过另外两个滚动或滑动轴承(3)装在底座(I)两个立板下部或上部的水平孔中,也可直接将两个立板的孔作为轴承使用;从动轴(6)相对于底座(I)也可以自由转动,并且固定其上的小齿轮(7)能够与固定在主动轴(2)上的大齿轮(4)正确啮合; 在底座⑴两个立板的相应位置,钻有小孔,可以用来润滑主动轴⑵和从动轴(6)的轴承⑶; 在接头(8)上,通过由铝或铜构成的非导磁材料制作的垫圈(10)和螺钉(11),固定有磁铁(9);磁铁(9)的端面形状为:圆环被两个相互平行且对称并平行于圆环轴线的平面切掉两块后所剩部分;磁铁(9)的磁极位于两个圆弧面上; 在底座(I)的竖直孔中,通过滚动轴承(13),安装有转动台(12),且其轴线与磁铁(9)轴线垂直相交;在转动台(12)上,通过垫圈(14)和两个沉头螺钉(16),可以分别固定两个圆形的导体盘(15)、或绝缘盘(17); 固定导体盘(15)时,垫圈(14)垫在导体盘(15)的下面;固定绝缘盘(17)时,垫圈(14)压在绝缘盘(17)的上面; 导体盘(15)由铝或铜构成的导电但非导磁的材料制作; 绝缘盘(17)由既不导电、也不导磁的材料制作,但是,在其上表面,辐射状地、且较密集地布置有发光二极管(18);在绝缘盘(17)靠近边缘及靠近圆心、且对应于发光二极管(18)管脚的位置,钻有小孔,使得发光二极管(18)的管脚可以通过小孔插到绝缘盘(17)的下表面去;在绝缘盘(17)的下表面,发光二极管(18)所有靠近绝缘盘(17)边缘的管脚,都被焊接在一只圆环状铜导体(19)上;所有靠近绝缘盘(17)圆心的管脚,都被焊接在另一只较小的圆环状铜导体(20)上;这样,就使得所有发光二极管(18)的两端分别连通,并且也比较牢靠地固定在绝缘盘(17)的上表面; 当转动手柄(5)时,主动轴(2)及大齿轮(4) 一起转动,并且由于大齿轮(4)与小齿轮(7)的啮合,通过从动轴(6)和接头(8),磁铁(9)便增速旋转;磁铁(9)旋转时,其两个圆弧面靠近导体盘(15)、或绝缘盘(17),但不会碰擦,二者之间有一定的间隙。
【文档编号】G09B23/18GK203931283SQ201420021559
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年1月14日 优先权日:2014年1月14日
【发明者】王培森 申请人:王培森
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1