一种安培力实验器的制作方法

本实用新型涉及物理实验设备领域，具体涉及到一种安培力实验器。

背景技术：

磁场对电流的作用力通常称为安培力，教材对于安培力的描述是：通电导线在磁场中受到的作用力。电流为I、长为L 的直导线在匀

强磁场B 中受到的安培力大小为：F=ILBsin(θ)，其中θ为电流方向与磁场方向间的夹角。当电流I、磁场B和电流与磁场方向间的夹角θ不变时，研究安培力F与直导线L长度关系时，往往需要更换不同长度L的直导线，费时费力。

技术实现要素：

为解决实验时，当I、B、θ不变，需要人工跟换不同长度的线圈，然后通过观察微力传感器上数值的变化，来确定安培力F与不同磁力线切割边L在匀强磁场中的关系的问题，本实用新型提供了一种旋转线圈可改变磁力线切割边长度的安培力实验器。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种安培力实验器，包括底座，所述底座上安装有支柱和用于形成磁场的磁铁，所述支柱上设有微力传感器，所述微力传感器的感应端连接有带电线圈，所述带电线圈的一边切割所述磁场的磁力线，所述带电线圈可旋转的安装在微力传感器的感应端上，所述带电线圈设有多个长度不同的磁力线切割边。

所述微力传感器的感应端下端安装有转轴，所述转轴上安装有可旋转的支撑架，所述带电线圈缠绕在所述支撑架的外部。

所述磁力线切割边为长度不同的四条边。

所述底座设有插座，所述带电线圈与所述插座相连，所述插座旁设有电流调节旋钮。

所述磁铁为电磁铁。

所述微力传感器高度可调。

所述底座上设有转盘，所述磁铁固定在所述转盘上，所述转盘上设有转动角度刻线，所述支柱上设有指针，所述指针位于所述转盘上方。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型当I、B、θ不变，通过线圈旋转来改变磁力线切割边的长度，观察微力传感器上数值的变化，来确定安培力F与不同长度磁力线切割边L在匀强磁场中的关系，无需进行人工更换线圈，省时省力。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的示意图。

图2是本实用新型实施例一的示意图。

图3是本实用新型实施例二的示意图。

底座1、支柱2、磁铁3、微力传感器4、带电线圈5、磁力线切割边51、支撑架6、旋转点7、插座8、旋钮9、转盘10、指针11。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明：

实施例一中，如图1、图2所示，一种安培力实验器，包括底座1，所述底座1上安装有支柱2和用于形成磁场的磁铁3，所述支柱2上设有微力传感器4，所述微力传感器4的感应端连接有带电线圈5，所述带电线圈5的一边切割所述磁场的磁力线，其特征在于：所述带电线圈5可旋转的安装在微力传感器4的感应端上，所述带电线圈5设有多个长度不同的磁力线切割边51。本实用新型当I、B、θ不变，通过线圈旋转来改变磁力线切割边51的长度，观察微力传感器4上数值的变化，来确定安培力F与不同长度磁力线切割边L在匀强磁场中的关系，无需进行人工更换线圈，省时省力。

实施例一中，如图1、图2 所示，所述微力传感器4的感应端下端安装有转轴7，所述转轴7上安装有可旋转的支撑架6，所述带电线圈5缠绕在所述支撑架6的外部。所述支撑架6为绝缘体，所述带电线圈5可绕所述转轴7旋转来调整不同长度的磁力线切割边51，简单方便。

实施例一中，如图2 所示，所述磁力线切割边51为长度不同的四条边。四条边的长度成一定比例，可以保证多组实验数据，来确保实验的准确性。当然也可以采用图3中的实施例二，所述磁力线切割边51也可以是长度不同的三条边。

实施例一中，如图1所示，所述底座1设有插座8，所述带电线圈5与所述插座8相连，所述插座8旁设有电流调节旋钮9。当L、B、θ不变，通过所述电流调节旋钮9来调节电流I，通过观察所述微力传感器4上数值的变化，可探究电流I与安培力F的关系。

实施例一中，如图1 所示，所述磁铁3为电磁铁。所述电磁铁可与滑动变阻器串联在电路里，通过滑动变阻器来调节电磁铁磁性的强弱，磁性大小可控，且磁性因电流的消失而消失，不会对实验进行干扰。

实施例一中，如图1 所示，所述微力传感器4高度可调。通过调节所述微力传感器4高度使所述带电线圈5磁力线和磁场处在最佳的位置，减少实验的误差。

实施例一中，如图1 所示，所述底座上设有转盘10，所述磁铁3固定在所述转盘10上，所述转盘10上设有转动角度刻线，所述支柱2上设有指针11，所述指针11位于所述转盘10上方。当I、B、L不变，通过所述转盘转动一个角度，所述指针11可记录原先的角度和转动后的角度值，通过计算得转动的角度，再来观察所述微力传感器4上数值的变化，来确定夹角θ与安培力F的关系，最后通过公式来验证F=ILBsin(θ)。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了说明本实用新型所作的举例，而并非对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷例。而这些属于本实用新型实质精神所引申出的显而易见的变化或变动仍属于本实用新型的保护范围。