楞次定律演示器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种楞次定律演示器，包括：第一空心圆筒，线圈和条形磁铁，两个发光二极管并联后和线圈串接形成闭合回路(一)，灯带驱动及控制电路与LED灯带串接，外加一个独立的稳压电源构成闭合回路(二)，第一光控开关和第二光控开关与灯带驱动及控制电路电性连接，其中线圈和LED灯带缠绕在圆筒上，其中第一光控开关和一个发光二极管并列布设，第二个光控开关和另一个发光二极管并列布设，采用本实用新型的楞次定律演示器，将会使楞次定律的教学变得十分轻松而且直观。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种物理电磁学教学演示设备，具体地说是一种楞次定律教学用 的演示装置。 楞次定律演示器
【背景技术】
[0002] 在中学物理中，有楞次定律的一节内容的教学。主要是教会学生如何理解楞次定 律（即如何判断感应电流的方向）。以及学会使用。以往，老师在教学中采用的方法是用一 台电流表，当用条形磁铁，插入或拔出线圈时，从电流表指针的偏转方向来判断感应电流表 的方向，这种方法很实用，但在讲授时，需解释清楚指针的摆动方向和螺线管中的电流方向 以及螺线管的绕线方向三者之间的关系，这一点，在教师讲授时，往往需花费大量的时间来 引导，学生才能明白。
[0003] 之所以出现以上问题，主要原因就在于，电流是看不见的，需要老师用语言来描 述，受到老师的表达的力及学生的理解能力所限，因而对楞次定律不能很快的掌握。而电流 表中的电流走向与螺线中电流的走向又有着很大区别。
[0004] 因此有必要设计一种新的楞次定律演示装置，以改善上述缺陷。 实用新型内容
[0005] 为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提供了一种长短可调、节省木材、 抗扭曲性强的简易钢龙骨。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
[0006] -种楞次定律演示器，包括：第一空心圆筒，线圈和条形磁铁，两个发光二极管并 联后和线圈串接形成闭合回路（一），灯带驱动及控制电路与LED灯带串接，外加一个独立 的稳压电源构成闭合回路（二），第一光控开关、第二光控开关和第三光控开关分别与灯带 驱动及控制电路电性连接，其中线圈和LED灯带缠绕在圆筒上，第一光控开关和第一发光 二极管并列布设于密封无光的箱体里，第二光控开关和第二发光二极管并列布设于密封无 光的箱体里。
[0007] 优选地，LED灯带缠绕在第一空心圆筒上，线圈缠绕在相比第一空心圆筒直径较小 的第二空心圆筒上。
[0008] 优选地，灵敏电流表串接闭合回路（一）中。
[0009] 优选地，LED灯带由一串高亮发光二极管串接组成。
[0010] 优选地，LED灯带分别由一串高亮发红光二极管和一串高亮发绿光的二极管并接 组成。
[0011] 优选地，LED灯带的绕向与线圈的导线绕向一致，并且引出端也并列排布在一起。
[0012] 优选地，闭合回路（一）还包括电流放大器，该电流放大器和两个并联的发光二极 管串联后再与线圈串联。
[0013] 采用本实用新型的楞次定律演示器，将会使楞次定律的教学变得十分轻松而且直 观。
【专利附图】
【附图说明】：
[0014] 图1为本实用新型结构原理示意图。
[0015] 图2为本实用新型另一实施例结构示意图。
[0016] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本
[0017] 实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实
[0018] 用新型的不当限定。
[0019] 附图标记说明：1、第一空心圆筒，2、LED灯带，3、第二空心圆筒，4、线圈，5、磁铁， 6、灵敏电流表，7、第一光控开关，8、第二光控开关，9、灯带驱动及控制电路，10、第一发光二 极管，11、第二发光二极管，12、电流放大器，13、第三光控开关。
【具体实施方式】：
[0020] 本实用新型楞次定律演示装置，能够直观、有趣地演示电磁感应电流方向和楞次 定律现象。
[0021] 本实用新型楞次定律演示器，包括：第一空心圆筒1，线圈4和条形磁铁5,发光二 极管I与发光二极管II并联后和线圈4串接形成闭合回路（一）；光控开关I与光控开关 II并联后与LED灯带2串接，外加一个独立的稳压电源构成闭合回路（二），其中线圈4和 LED灯带2缠绕在圆筒1上，LED灯带2与回路（一）中的导线并排布设。
[0022] 当磁铁5移近或插入线圈时，穿过线圈的磁通量增加，这时感应电流的磁场方向 跟磁铁的磁场方向相反，阻碍磁通量的增加；当磁铁5离开线圈或从中拔出时，穿过线圈的 磁通量减少,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同，阻碍磁通量的减少,这反映 的就是楞次定律。也就是说，凡是由磁通量的增加引起的感应电流，感应电流激发的磁场就 阻碍原来磁通量的增加；凡是由磁通量的减少引起的感应电流，感应电流激发的磁场就阻 碍原来磁通量的减少。因此这两种情况下线圈内的感应电流的方向是相反的，反映在本实 用新型装置上，就是两个发光二极管交替发光。从而使得两组光控开关交替地接通，使得灯 带中的灯光可以沿两种不同和方向流动。另外当磁铁停留在线圈内不动时，两发光二级管 都不亮，在无光的情况下输出一个信号给第三个光控开关，图中的13(可以利用电磁继电 器的常开或常闭的端子的连接线的不同来实现），使其控制灯带电路被切断，从而使灯光不 仅不流动而且彻底就无光，以此表明当磁铁插入但不动时，线圈中无感应电流产生。
[0023] 下面结合附图对本实用新型进一步详细说明，如图1所示：
[0024] 图1中，第一空心圆筒1是一个直径较大的空心圆筒，直径约10cm，这样的直径可 以让普通教室中最后排的学生也能看得到，LED灯带2是由一串高亮度的发光二极管接成 的灯带，当闭合回路（二）接通时，二极管会发光并且光点会流动形成流水样的效果，其驱 动电路9可以采用市场上有售的装饰用的跑马灯带的驱动电路模块，而电流方向的控制则 由第一光控开关7和第二光控开关8来控制，这两个光控开关实质上是两个光控继电器，其 中第一光控开关7和发光二极管10并列布设，第二光控开关8和发光二极管11并列布设。
[0025] 第二空心圆筒3相比第一空心圆筒1是一个直径较小的圆筒，由漆包线构成的线 圈4缠绕在第二空心圆筒3上，发光二极管10和发光二极管11并联后串接在螺线管线路 中。当条形磁铁5插入或拔出时会在螺线管线圈4中产生顺时针或逆时针的电流。当感应 电流沿顺时针方向时，10发光，此时照亮与它并列在一起的第一光控开关7,使7接通，此时 灯带中的灯光沿顺时针流动。当感应电流沿逆时针方向时，发光二极管11发光，照亮了与 它并列在一起的第二光控开关8,此时灯带中的灯光沿逆时针方向流动。当没有感应电流产 生时，发光二极管10和11都不发光，此时在黑暗状态下，控制电路会使第三光控开关13导 通，此时，灯带中无灯光，也没有流动的效果。
[0026] 作为本实用新型的一种改进设计，可以使用发红色光的LED灯带与第一光控开关 7串接，同时使用发绿色光的LED灯带与第二光控开关8串接，这样，不同电流流向可以使用 红绿两种色彩显示。这样可以使得演示更加清晰生动。
[0027] 如果在安装时，使LED灯带的绕向与由螺线管线圈4中的导线绕线一致，并且引出 端爷并列排布在一起，这样，就能使LED灯带中的流动方向始终与导线内的电流方向一致 了，这样，就能很形象的显示在电磁感应现象中，感应电流的方向与原磁场的方向、螺线管 的绕向以及磁通量的变化之间的关系了，利用这样的装置将会使楞次定律的教学变得十分 轻松而且直观。
[0028] 图2为本实用新型优选实施例结构示意图，闭合回路（一）还包括电流放大器12， 该电流放大器12和两个并联的发光二极管10串联后再与线圈4串联。增加电流放大器12 的目的在于：在演示时如果遇到感应电流较小时，电流放大器12能够确保发光二极管10能 够发光，便于教学的顺利进行。
[0029] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种楞次定律演示器，包括：第一空心圆筒（1)，线圈（4)和条形磁铁（5)，其特征 在于：第一发光二极管（10)与第二发光二极管（11)并联后和线圈（4)串接形成闭合回路 (一），灯带驱动及控制电路（9)与LED灯带（2)串接，外加一个独立的稳压电源构成闭合回 路（二），第一光控开关（7)、第二光控开关（8)和第三光控开关（13)分别与灯带驱动及控 制电路（9)电性连接，其中线圈⑷和LED灯带⑵缠绕在圆筒⑴上，第一光控开关（7) 和第一发光二极管（10)并列布设于密封无光的箱体里，第二光控开关（8)和第二发光二极 管（11)并列布设于密封无光的箱体里。
2. 根据权利要求1所述的一种楞次定律演示器，其特征在于：LED灯带（2)缠绕在第一 空心圆筒（1)上，线圈（4)缠绕在相比第一空心圆筒（1)直径较小的第二空心圆筒（3)上。
3. 根据权利要求1所述的一种楞次定律演示器，其特征在于：灵敏电流表（6)串接闭 合回路（一）中。
4. 根据权利要求1所述的一种楞次定律演示器，其特征在于：LED灯带⑵由一串高亮 发光二极管串接组成。
5. 根据权利要求1或4所述的一种楞次定律演示器，其特征在于：LED灯带（2)分别由 一串商壳发红光-极管和一串商壳发绿光的-极管并接组成。
6. 根据权利要求1所述的一种楞次定律演示器，其特征在于：LED灯带⑵的绕向与线 圈（4)的导线绕向一致，并且引出端也并列排布在一起。
7. 根据权利要求1所述的一种楞次定律演示器，其特征在于：闭合回路（一）还包括 电流放大器（12)，该电流放大器（12)和两个并联的发光二极管（10)串联后再与线圈（4) 串联。
【文档编号】G09B23/18GK203910128SQ201420348214
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年6月20日 优先权日:2014年6月20日
【发明者】柳玉洪 申请人:柳玉洪