專利名稱：一種能演示電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
發(fā)明涉及一種實(shí)驗(yàn)演示裝置，尤其涉及一種可演示電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置。
背景技術(shù)：
電場與磁場都是電荷產(chǎn)生的，其大小和方向都與距離電荷的遠(yuǎn)近有關(guān)，也都與電荷的大小有關(guān)，所不同的是，磁場還與電荷的運(yùn)動速度有關(guān)。一直以來物理科學(xué)家不斷的努力證明電磁與磁場能夠互相產(chǎn)生對方。從三維空間的觀點(diǎn)看，兩者的最大區(qū)別就是是否與速度有關(guān)。但是目前還沒有能演示這種原理的裝置
實(shí)用新型內(nèi)容
發(fā)明要提供一種在教學(xué)中演示磁力通用實(shí)驗(yàn)裝置，能清楚演示電場與磁場互存，在電場變換偏移的同時磁場也會變換偏移的，其構(gòu)造簡單，操作方便。
為了達(dá)到上述目的，發(fā)明的技術(shù)方案是一種能演示電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置，包括一磁球，其外表面上設(shè)有一傳動軸；
一旋轉(zhuǎn)機(jī)，由一微型電動機(jī)與一半圓球罩體組成，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)還包括一驅(qū)動軸，用于驅(qū)動罩體，所述罩體與所述傳動軸相互嵌合；
一電磁鐵架，所述電磁鐵架由上電磁鐵、下電磁鐵、一圓形鐵圈與一用于放置磁球的平臺組成。上述一種能演示電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置，其中，所述磁球的為中空圓球，在所述磁球的球殼內(nèi)部填滿磁粉，且所述球殼有一開口，所述開口內(nèi)嵌有一傳動軸延伸至球外。上述一種能演示電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置，其中，所述球殼的材料為金屬。上述一種能演示電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置，其中，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)中所述微型電動機(jī)的外部包有一微型電動機(jī)盒，且所述微型電動機(jī)盒的底部形狀為手柄式。上述一種能演示電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置，其中，所述上電磁鐵綁有上線圈且所述下電磁鐵上都綁有下線圈。上述一種能演示電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置，其中，所述平臺的材料為非磁性材料。上述一種能演示電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置，其中，所述傳動軸的頂端的形狀不為圓形且與所述旋轉(zhuǎn)機(jī)中半圓球罩內(nèi)表面中心鑲嵌槽形狀一致。發(fā)明由于采用上述技術(shù)方案，使之于現(xiàn)在技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果發(fā)明能演示磁力通用裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，能清楚演示電場與磁場互存，在電場變換偏移的同時磁場也會偏移。


圖1是發(fā)明一種能演示電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置的電磁鐵架的全剖示意圖；圖2是發(fā)明一種能演示電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置的旋轉(zhuǎn)器的全剖示意圖3是發(fā)明一種能演示電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置的旋轉(zhuǎn)器的磁球全剖示意圖；圖4是發(fā)明一種能演示電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置的旋轉(zhuǎn)器工作狀態(tài)示意圖；圖5是發(fā)明一種能演示電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置的工作中磁球未隨電磁框架偏移軸心的平面示意圖6是發(fā)明一種能演示電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置的工作中磁球已經(jīng)電磁框架偏移軸心的平面示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1是發(fā)明一種能演示電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置的電磁鐵架的全剖示意圖；圖2是發(fā)明一種能演示電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置的旋轉(zhuǎn)器的全剖示意圖，
請參見圖1、圖2，所示一種能演示電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置包括一磁球3，在磁球3的外表面上設(shè)有一傳動軸15 ；
一旋轉(zhuǎn)機(jī)2，在旋轉(zhuǎn)機(jī)2由一微型電動機(jī)10與一半圓球罩體11組成，其中，旋轉(zhuǎn)機(jī)2包括傳動軸16，用于驅(qū)動罩體11進(jìn)一步的罩體11與傳動軸15相互嵌合；
一電磁鐵架1，電磁鐵架1由上電磁鐵4、下電磁鐵5、上線圈6、下線圈7 —圓形鐵圈8與一平臺12組成。本實(shí)施例中上電磁鐵4安裝在鐵圈8的上部，下電磁鐵5安裝在鐵圈8的下部，其中上電磁鐵4的凹槽處繞有上線圈6，下電磁鐵5的凹槽處繞有下線圈7，在鐵圈8的中心下部安裝有平板12，，其中上電鐵磁4與下電磁鐵5可以自轉(zhuǎn)。圖3是發(fā)明一種能演示電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置的磁球全剖示意圖。所示圖2，圖3所示包括磁球3、傳動軸15、半圓球罩11、微型電動機(jī)10和微型電動機(jī)盒13、手柄14，驅(qū)動軸16。在本實(shí)施例中磁球3為中空圓球且磁球3的球殼材料為金屬，球殼內(nèi)軸16部填滿磁粉，該球殼有一開口，開口內(nèi)嵌有一傳動軸15延伸至球外。其中，旋轉(zhuǎn)機(jī)2中微型電動機(jī)10與半圓球罩體11之間通過一根驅(qū)動軸16聯(lián)接固定，且半圓罩體11內(nèi)表面中心處有一鑲嵌槽9，此鑲嵌槽9的形狀與延伸至磁球外的傳動軸15頂端的形狀一致但不能為圓形。當(dāng)微型電動機(jī)10轉(zhuǎn)動時通過驅(qū)動軸16傳遞給與驅(qū)動軸16固定在另一端的半圓球罩體11，在由半圓球罩體11內(nèi)表面中心處的鑲嵌槽9通過與磁球3上的傳動軸15之間的配合將旋轉(zhuǎn)力傳遞給磁球3，使磁球3旋轉(zhuǎn)。進(jìn)一步的，微型電動機(jī)10嵌與微型電動機(jī)盒13中，且微型電動機(jī)盒13的底部形狀為手柄4。圖4是發(fā)明一種能演示電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置的旋轉(zhuǎn)器工作狀態(tài)示意圖。請參見圖4所示，首先先將傳動軸15嵌于半圓球罩體11內(nèi)表面中心處，通過捏住微型電動機(jī)盒13的底部手柄14，將旋轉(zhuǎn)器2以及嵌在半圓球罩體11內(nèi)的磁球3倒立，開啟微型電動機(jī)10使磁球3旋轉(zhuǎn)當(dāng)達(dá)到一定速度后將旋轉(zhuǎn)器2提起，使磁球3在平臺12上獨(dú)自依靠慣性自轉(zhuǎn)。圖5是發(fā)明一種能演示電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置的工作中磁球未隨電磁框架偏移軸心的平面示意圖。圖6是發(fā)明一種能演示電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置的工作中磁球已經(jīng)電磁框架偏移軸心的平面示意圖。先請參見圖5所示，通過旋轉(zhuǎn)器2啟動的磁球3在平臺12上自行的高速旋轉(zhuǎn)，在電磁鐵架1中圓形鐵圈8的圓心與磁球3 —致時，此時將電磁鐵架1繞圓心旋轉(zhuǎn)一定的角度，使上電磁鐵4與下電磁鐵5的軸心偏離原軸心，并且使上電磁鐵4與下電磁鐵5進(jìn)行自轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)方向與磁球3 —致。請參見圖6當(dāng)電磁鐵架1中上電磁鐵4與下電磁鐵5的軸心偏離原軸心，并且使上電磁鐵4與下電磁鐵5進(jìn)行自轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)方向與磁球3 —致時，將繞在上電磁鐵4上的上線圈6與繞在下電磁鐵5上的下線圈7進(jìn)行直流通電，并且逐漸提升電壓，此時在平臺12上磁球3的原軸心會傾斜直至與電磁鐵架1的軸心一致。進(jìn)一步的，平臺12的材料為非磁性材料。發(fā)明運(yùn)用這樣一種能演示電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置，通過旋轉(zhuǎn)器使磁球在平臺上自動旋轉(zhuǎn)，外部的電磁鐵架的傾斜、上電磁鐵與下電磁鐵的自轉(zhuǎn)和上線圈與下線圈的通電，達(dá)到磁球軸心的傾斜，使得學(xué)生可以更直觀的了解到電場與磁場的互存，在電場變換偏移的同時磁場也會變換偏移的，加深對電磁場的認(rèn)識，為學(xué)生更好的學(xué)習(xí)和應(yīng)用電磁場提供了幫助，其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便值得推廣。以上對發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，其中未盡詳細(xì)描述的設(shè)備和結(jié)構(gòu)應(yīng)該理解為用本領(lǐng)域中的普通方式予以實(shí)施;本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種能演示電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置，其特征在于，包括一磁球，其外表面上設(shè)有一傳動軸；一旋轉(zhuǎn)機(jī)，由一微型電動機(jī)與一半圓球罩體組成，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)還包括一驅(qū)動軸，用于驅(qū)動罩體，所述罩體與所述傳動軸相互嵌合；一電磁鐵架，所述電磁鐵架由上電磁鐵、下電磁鐵、一圓形鐵圈與一用于放置磁球的平臺組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能演示電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置，其特征在于，所述磁球的為中空圓球，在所述磁球的球殼內(nèi)部填滿磁粉，且所述球殼有一開口，所述開口內(nèi)嵌有一傳動軸延伸至球外。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的能演示電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置，其特征在于，所述球殼的材料為金屬。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能演示電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)中所述微型電動機(jī)的外部包有一微型電動機(jī)盒，且所述微型電動機(jī)盒的底部形狀為手柄式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能演示電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置，其特征在于，所述上電磁鐵綁有上線圈且所述下電磁鐵上都綁有下線圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能演示電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置，其特征在于，所述平臺的材料為非磁性材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能演示電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置，其特征在于，所述傳動軸的頂端的形狀不為圓形且與所述旋轉(zhuǎn)機(jī)中半圓球罩內(nèi)表面中心鑲嵌槽形狀一致。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能演示電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置，其特征在于，包括一磁球，在所述磁球的外表面上設(shè)有一傳動軸；一旋轉(zhuǎn)機(jī)，在所述旋轉(zhuǎn)機(jī)由一微型電動機(jī)與一半圓球罩體組成；一電磁鐵架，所述電磁鐵架由上電磁鐵、下電磁鐵、一圓形鐵圈與一平臺組成。本發(fā)明一種能演示電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置，能演示磁力通用裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，能清楚演示電場與磁場互存，在電場變換偏移的同時磁場也會偏移。
文檔編號G09B23/18GK102568283SQ20101061800
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者張妮, 徐蘇南, 徐黃蘭, 黃曾新 申請人:上海市向明中學(xué)