CN204557897U - 一种导体切割磁感线演示教具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种导体切割磁感线演示教具，属于物理教学用具。该教具包括底座、平板、电机、椭圆形凸轮、弹簧、金属棒、支撑杆、旋转式电磁铁、蹄形磁铁、发光二极管、电机支架、交替继电器以及按钮开关；所述电机固定于底座上方，电机输出轴带动椭圆形凸轮转动；所述椭圆形凸轮的弧面作用于平板下表面；所述平板和底座之间连有弹簧；所述金属棒通过支撑杆与平板连接；所述旋转式电磁铁的旋转部与蹄形磁铁连接；所述旋转式电磁铁通过交替继电器的动作触点与电源连接；所述交替继电器的电源输入端和电机均通过按钮开关与电源连接。本实用新型能直观地向学生演示导体切割磁感线产生感应电流的过程，提高了课堂教学的效果。

Description

一种导体切割磁感线演示教具

技术领域

本实用新型涉及一种导体切割磁感线演示教具，属于物理教学用具。

背景技术

如果闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的话，导体中的电子就会受到洛伦兹力的作用，从而产生电流，该电流称为感应电流。在中学物理课堂上，老师需要向学生讲述导体切割磁感线产生电流的知识，由于缺乏专门的演示教具，学生并不能直观的理解所学内容。

实用新型内容

本实用新型针对背景技术中的问题，提出一种导体切割磁感线演示教具。

本实用新型为解决以上问题，采用如下技术方案：

一种导体切割磁感线演示教具，包括底座、平板、电机、椭圆形凸轮、弹簧、金属棒、支撑杆、旋转式电磁铁、蹄形磁铁、发光二极管、电机支架、交替继电器以及按钮开关；所述电机通过电机支架固定于底座上方，电机输出轴带动椭圆形凸轮转动；所述椭圆形凸轮的弧面作用于平板的下表面；所述平板和底座之间还连有弹簧；所述金属棒通过支撑杆与平板连接；所述旋转式电磁铁的旋转部与蹄形磁铁连接；所述旋转式电磁铁通过交替继电器的动作触点与电源连接；所述交替继电器的电源输入端和电机均通过按钮开关与电源连接；所述金属棒一端与发光二极管的阳极连接，金属棒另一端与发光二极管的阴极连接。

进一步地，所述旋转式电磁铁的旋转角度为90度～180度。

优选地，所述电机采用直流有刷电机。

技术效果：

1、本实用新型能直观地向学生演示导体切割磁感线产生感应电流的过程，提高了课堂教学的效果。

2、本实用新型能自动控制导体对磁感线进行切割，无需人工干预，演示十分方便。

3、本实用新型能控制导体分别在磁感线内、外进行运动，通过对比的方式提高学生对所学知识的理解。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是椭圆形凸轮将平板向上推动时的状态图。

图3是旋转式电磁铁带动蹄形磁铁转动时的状态图。

图1～图3中标号名称：1、底座；2、平板；3、电机；4、椭圆形凸轮；5、弹簧；6、金属棒；7、支撑杆；8、旋转式电磁铁；9、蹄形磁铁；10、发光二极管；11、电机支架；12、电磁铁支架；13、按钮开关。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的技术方案做进一步详细地介绍：

本实用新型的结构如图1所示，包括底座1、平板2、电机3、椭圆形凸轮4、弹簧5、金属棒6、支撑杆7、旋转式电磁铁8、蹄形磁铁9、发光二极管10、电机支架11、交替继电器以及按钮开关13；所述电机3通过电机支架11固定于底座1上方，电机3输出轴带动椭圆形凸轮4转动；所述椭圆形凸轮4的弧面作用于平板2的下表面；所述平板2和底座1之间还连有弹簧5；所述金属棒6通过支撑杆7与平板2连接，金属棒6的棒***于蹄形磁铁9的两个磁极之间；所述旋转式电磁铁8的旋转部与蹄形磁铁9连接；所述旋转式电磁铁8通过交替继电器的动作触点与电源连接；所述交替继电器的电源输入端和电机3均通过按钮开关13与电源连接；所述金属棒6一端通过导线与发光二极管10的阳极连接，金属棒6另一端通过导线与发光二极管10的阴极连接。

所述旋转式电磁铁8的旋转角度为90度～180度，本实施例中，旋转式电磁铁8可采用上海瑞京机电发展有限公司的RST-69，该旋转电磁铁的旋转角度为90度。当旋转式电磁铁8通电时，旋转式电磁铁的旋转部会带动蹄形磁铁9转动90度。

所述电机3采用直流有刷电机，用于带动椭圆形凸轮4转动。

所述交替继电器采用台湾ANLY公司型号为AG4Q-HS的交替继电器，当交替继电器通电时，交替继电器的动作触点会跟根据所设定的时间交替地断开和闭合。

演示时，老师只需将按钮开关13按下，此时，电机3与电源接通并带动椭圆形凸轮4转动：当椭圆形凸轮4的长轴由水平方向转向竖直方向时，椭圆形凸轮4的弧面将平板2向上推动(如图2所示)；当椭圆形凸轮4长轴由竖直方向转向水平方向时，平板2在弹簧弹力作用下向下运动(如图1所示)。这样一来，金属棒6跟随平板2上下来回运动。同时，交替继电器与电源接通，交替继电器的动作触点交替地断开和闭合，旋转式电磁铁8交替与电源断开和接通：当旋转式电磁铁8与电源断开时，金属棒6在蹄形磁铁9的两个磁极之间来回运动，并对磁感线进行切割，产生的感应电流将发光二极管10点亮，学生可以直观的看到金属棒6在磁感线之间运动能产生电流；当旋转式电磁铁8与电源闭合时，旋转式电磁铁的旋转部会带动蹄形磁铁9转动90度(如图3所示)，从而使蹄形磁铁9远离金属棒6，此时，感应电流消失，发光二极管10熄灭，学生可以看到金属棒6在磁感线之外运动无法产生电流。

Claims (3)

1.一种导体切割磁感线演示教具，其特征在于：包括底座(1)、平板(2)、电机(3)、椭圆形凸轮(4)、金属棒(6)、支撑杆(7)、旋转式电磁铁(8)、蹄形磁铁(9)、发光二极管(10)、电机支架(11)、交替继电器以及按钮开关(13)；所述电机(3)通过电机支架(11)固定于底座(1)上方，电机(3)输出轴带动椭圆形凸轮(4)转动；所述椭圆形凸轮(4)的弧面作用于平板(2)的下表面；所述平板(2)和底座(1)之间还连有弹簧(5)；所述金属棒(6)通过支撑杆(7)与平板(2)连接；所述旋转式电磁铁(8)的旋转部与蹄形磁铁(9)连接；所述旋转式电磁铁(8)通过交替继电器的动作触点与电源连接；所述交替继电器的电源输入端和电机(3)均通过按钮开关(13)与电源连接；所述金属棒(6)一端与发光二极管(10)的阳极连接，金属棒(6)另一端与发光二极管(10)的阴极连接。

2.根据权利要求1所述的一种导体切割磁感线演示教具，其特征在于：所述旋转式电磁铁(8)的旋转角度为90度～180度。

3.根据权利要求1所述的一种导体切割磁感线演示教具，其特征在于：所述电机(3)采用直流有刷电机。