一種異相分布磁力線對鐵粉相互作用運(yùn)動的設(shè)計(jì)方法，其技術(shù)領(lǐng)域是屬于磁力學(xué)領(lǐng)域，動力學(xué)領(lǐng)域，智能控制領(lǐng)域，混沌學(xué)和渦流學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，主要的技術(shù)是通過智能控制電機(jī)的運(yùn)動，使安裝在主運(yùn)動電機(jī)轉(zhuǎn)動軸上的磁鐵按照設(shè)定的軌跡運(yùn)動并可調(diào)節(jié)速度和旋轉(zhuǎn)方向，磁鐵的形狀可以按照需求設(shè)計(jì)，磁鐵可以換，由于安裝多個(gè)電機(jī)因此上方有多個(gè)磁鐵，磁鐵按照設(shè)定要求進(jìn)行異相排列，磁鐵的磁力對鐵粉產(chǎn)生吸引，構(gòu)成磁場分布，電機(jī)使這些磁鐵發(fā)生運(yùn)動，由于安裝的是多個(gè)磁鐵因此不同磁鐵之間的鐵粉也相互作用，并且可以調(diào)節(jié)磁鐵離鐵粉的高度，也可以調(diào)節(jié)各個(gè)磁鐵之間的不同位置，由于磁鐵是異相分布，所以就可以使上面的鐵粉產(chǎn)生千變?nèi)f化的運(yùn)動現(xiàn)象，這樣就構(gòu)成一個(gè)極度十分復(fù)雜的運(yùn)動狀態(tài)。

背景技術(shù)：

磁力線，即磁感線，在磁場中畫一些曲線，用（虛線或?qū)嵕€表示）使曲線上任何一點(diǎn)的切線方向都跟這一點(diǎn)的磁場方向相同（且磁感線互不交叉），這些曲線叫磁感線。磁感線是閉合曲線。規(guī)定小磁針的北極所指的方向?yàn)榇鸥芯€的方向。磁鐵周圍的磁感線都是從N極出來進(jìn)入S極，在磁體內(nèi)部磁感線從S極到N極混沌現(xiàn)象極為復(fù)雜，假設(shè)把小磁針放在磁鐵的磁場中，小磁針受磁場的作用，靜止時(shí)它的兩極指向確定的方向。在磁場中的不同點(diǎn)，小磁針靜止時(shí)指的方向不一定相同。這個(gè)事實(shí)說明，磁場是有方向性的，我們約定，在磁場中的任意一點(diǎn)，小磁針N極的受力方向，為那一點(diǎn)的磁場方向。磁感線的概念是著名物理學(xué)家法拉第最先發(fā)明并引入的。在電場中可以用電場線形象地描述各點(diǎn)的電場方向，在磁場中也可以用磁感線，形象地描述各點(diǎn)的磁場方向，磁感線是在磁場中畫出而實(shí)際不存在的一些有方向的曲線，這些曲線上每一點(diǎn)的切線方向都和這點(diǎn)的磁場方向一致。磁感線是為了形象地研究磁場而人為假想的曲線，并不是客觀存在于磁場中的真實(shí)曲線。我們把磁鐵放在一邊，中間放一張紙，把鐵粉放在另一邊，這樣就十分清楚的看到鐵粉就像刺猬一樣的立起來，按磁力線進(jìn)行分布，如果移動磁鐵鐵粉也跟著運(yùn)動，如果把磁鐵遠(yuǎn)離或靠近鐵粉，鐵粉的狀態(tài)馬上發(fā)生改變，如果把磁鐵的旋轉(zhuǎn)起來鐵粉也跟著旋轉(zhuǎn)，并且這旋轉(zhuǎn)有一個(gè)非常好玩的現(xiàn)象，里外切換，這些現(xiàn)象我們都看見過，在學(xué)校我們也做過實(shí)驗(yàn)，這是最基本的自然現(xiàn)象，可是我們沒有對它進(jìn)行定量的研究分析，更沒有通過多個(gè)磁鐵對鐵粉的分布進(jìn)行分析和研究，也沒有把多磁鐵進(jìn)行異相分布進(jìn)行研究，更沒有把多個(gè)異相磁鐵進(jìn)行可控的運(yùn)動起來，來研究磁力線的相互作用，和鐵粉的運(yùn)動規(guī)律，給科學(xué)家進(jìn)行研究，也沒有制造出這樣的玩具，讓全人類十分直觀的看見，了解這種神奇的現(xiàn)象，特別是對混沌學(xué)的研究，渦流學(xué)的研究，多體相互作用的研究，對運(yùn)動磁力線直接相互作用的研究，進(jìn)行定量的可調(diào)的可控的研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了給研究人員制造一個(gè)直觀可控定量的對混沌現(xiàn)象，磁力線相互作用現(xiàn)象，渦流現(xiàn)象，多體相互作用現(xiàn)象，流動力學(xué)現(xiàn)象的研究，并且給全世界所有人制造出一個(gè)對復(fù)雜的運(yùn)動現(xiàn)象的直觀認(rèn)識，特別是學(xué)生對這些復(fù)雜的運(yùn)動現(xiàn)象產(chǎn)生好奇，促使他們對科學(xué)產(chǎn)生興趣，對自然界奇妙的現(xiàn)象有所了解，也為人類發(fā)明了一種十分好玩好奇的玩具。一種異相分布磁力線對鐵粉相互作用運(yùn)動的設(shè)計(jì)方法，其特征是，外面是一個(gè)透明的大圓筒組成，這個(gè)圓筒一共分成5部分組成，從上到下，第一部分是一個(gè)透明的蓋子，第二部分是一個(gè)透明的鐵粉在里面運(yùn)動的存放盒，第三部分是運(yùn)動執(zhí)行單元，第四部分為智能控制系統(tǒng)，第五部分為底蓋，第一部分透明蓋的作用是蓋住下面的鐵粉不會被拋出來，而且能看見里面的鐵粉是如何運(yùn)動的，第二部分是用來存放鐵粉的，存放盒的底部把鐵粉和下面的磁鐵隔離開，并且存放盒的底部材料是沒有磁性，也不會被磁鐵吸引的材料，鐵粉根據(jù)下面磁場的變化進(jìn)行運(yùn)動的，并且是透明的，這樣可以在不同角度觀看鐵粉的運(yùn)動，第三部分這里安裝了十分復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，主要能使磁鐵可以順時(shí)針旋轉(zhuǎn)或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，上下運(yùn)動，前后運(yùn)動，左右運(yùn)動，并且可以更換上面的磁鐵，磁鐵可以制成各種形狀，下面的活動軸是要根據(jù)研究的需要安裝多少條，就安裝多少條，最少不能少于2條，這活動軸可以在下面的固定軌道上前后運(yùn)動，主運(yùn)動私服電機(jī)是安裝在活動軸上，可以根據(jù)研究需要，安裝多少個(gè)主運(yùn)動私服電機(jī)，各個(gè)主運(yùn)動私服電機(jī)可以在活動軸上左右運(yùn)動，活動軸安裝在下面的固定軌道上，固定軌道是固定死在下面的底蓋上，這樣就可以通過智能控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行智能控制，讓磁鐵按照設(shè)定的各種各樣的軌跡進(jìn)行運(yùn)動，就會觀察到混沌運(yùn)動，漩渦運(yùn)動，運(yùn)動的磁力線相互作用，多體相互作用，流體運(yùn)動直觀的表現(xiàn)出來，第四部分是智能控制系統(tǒng)，主要是設(shè)定各種參數(shù)，自動控制上面各個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)數(shù)和轉(zhuǎn)動速度，轉(zhuǎn)動時(shí)間和轉(zhuǎn)動方向的參數(shù)，第五部分是一個(gè)底蓋把它蓋上構(gòu)成一個(gè)完整的整體，并且上面的固定軸是固定上面的，所以要十分結(jié)實(shí)，并且可以取下來更換上面的磁鐵。其中運(yùn)動單元采用如下設(shè)計(jì)，運(yùn)動單元由4部分構(gòu)成，第一部分是磁鐵，第二部分是私服電機(jī)，第三部分是前后活動軸，第四部分是固定軌道，最上面一層是磁鐵，磁鐵可以做成很多種形狀，這是根據(jù)設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，它可以中間是空的，磁鐵可以設(shè)計(jì)成任何想要的形狀并且里面可以設(shè)計(jì)任何形狀的空穴，這樣它的磁力線分布就極為復(fù)雜，并且磁鐵是異相排列，這樣的排列是要根據(jù)研究的需要進(jìn)行的，由于異相排列和同相排列是完全不同的效果，磁鐵之間的相互作用，有排斥有吸引，排列可以按照實(shí)驗(yàn)需要進(jìn)行排列，所以磁鐵越多就越復(fù)雜，產(chǎn)生的排列的種類也越多，這樣的排列使整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(tài)更加的千變?nèi)f化，各磁鐵之間是異相安裝在主運(yùn)動私服電機(jī)的轉(zhuǎn)動軸上，并且上面的磁鐵可以更換，當(dāng)需要什么形狀的磁鐵就換上什么形狀的磁鐵，并且根據(jù)設(shè)計(jì)要求在下面的固定軌道上安裝多條活動軸，這些活動軸是由安裝在活動軸和固定軌道之間的前后推動私服電機(jī)進(jìn)行前后推動，活動軸上面根據(jù)設(shè)計(jì)要求可以安裝多個(gè)主運(yùn)動私服電機(jī)，這些主運(yùn)動私服電機(jī)后面連上一條固定的軸，主運(yùn)動私服電機(jī)和活動軸結(jié)合，由安裝在這2者之間的左右推動私服電機(jī)讓他們做左右運(yùn)動，主運(yùn)動私服電機(jī)后面的固定軸和下面的上下推動私服電機(jī)套在活動軸上，使主運(yùn)動私服電機(jī)能做上下運(yùn)動，這樣磁鐵就可以順時(shí)針轉(zhuǎn)動或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，可以上下運(yùn)動，前后運(yùn)動，左右運(yùn)動，上面的磁鐵可以制成想要的形狀，并且是異相排列，可以使上面的鐵粉產(chǎn)生無窮無盡的運(yùn)動狀態(tài)，下面的固定軌道是固定死在下面的底盤上，固定軌道上面是根據(jù)設(shè)計(jì)要求安裝多條活動軸，活動軸在電機(jī)的推動下在固定軌道上前后運(yùn)動。其中智能控制系統(tǒng)采用如下設(shè)計(jì)，智能控制系統(tǒng)用來控制上面各個(gè)私服電機(jī)的運(yùn)動，通過按鍵或觸摸屏輸入，控制上面各個(gè)電機(jī)，可以使磁鐵產(chǎn)生順時(shí)針轉(zhuǎn)動或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，向上或向下運(yùn)動，向前或向后運(yùn)動，向左或向右運(yùn)動，同時(shí)可以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動速度和工作時(shí)間，并且可以同時(shí)調(diào)節(jié)各個(gè)電機(jī)的參數(shù)，磁鐵會讓鐵粉產(chǎn)生十分復(fù)雜的運(yùn)動軌跡，設(shè)計(jì)出無窮無盡的運(yùn)動現(xiàn)象，并且使多個(gè)磁鐵在不同相對距離上做上面這樣復(fù)雜的運(yùn)動，使鐵粉產(chǎn)生更加復(fù)雜的相互作用，會產(chǎn)生千姿百態(tài)的奇特現(xiàn)象，這樣的設(shè)計(jì)對混沌學(xué)的研究，磁力線相互作用的研究，漩渦學(xué)的研究，動力學(xué)的研究，流體力學(xué)的研究，會產(chǎn)生不可估量的作用，讓科技人員可以直觀的看見它們的運(yùn)動規(guī)律，使人類更好的接觸基本的自然現(xiàn)象和規(guī)律，服務(wù)人類。

附圖說明

圖1是垂直同相分布磁力線對鐵粉相互作用運(yùn)動的結(jié)構(gòu)原理圖，1-1代表透明的蓋子，1-2代表存放鐵粉的透明盒，1-3代表安裝磁鐵運(yùn)動系統(tǒng)的圓筒，1-4代表隔離板，把上面的鐵粉和下面的運(yùn)動系統(tǒng)隔離開，并且這板不帶磁性也不能被磁鐵吸引，1-5代表鐵粉，1-6,1-7,1-8,1-9是代表主活動私服電機(jī)，1-10,1-11,1-12,1-13是代表使主活動私服電機(jī)做上下推動的私服電機(jī)及相關(guān)設(shè)備，1-14,1-15,1-16,1-17是代表使主運(yùn)動電機(jī)做左右運(yùn)動的私服電機(jī)及相關(guān)設(shè)備，1-18,1-19,1-20,1-21是代表使活動軸前后推動的伺服電機(jī)及相關(guān)設(shè)備，它能推動橫活動軸前后運(yùn)動，1-22,1-23是代表活動軸，1-24,1-25是代表固定軌道，它是固定在底蓋上，1-26,1-27,1-28,1-29代表滑輪，使活動軸在固定軌道上前后運(yùn)動，1-30是代表智能控制系統(tǒng)，它能控制各個(gè)伺服電機(jī)的運(yùn)動狀態(tài)，1-31,1-32,1-33,1-34是代表方向同相朝向的磁鐵，可以是S或是N極，1-35是代表底蓋，1-36是代表電源，電源可以是鋰電池或從外面直接接入。圖2是代表各種磁鐵的構(gòu)型，2-1是代表圓筒形的磁鐵，2-2是代表多邊形磁鐵，2-3是代表多菱形磁鐵，2-4是代表心形磁鐵，中間有一個(gè)空的圓柱和一個(gè)空的三角型的磁鐵，磁鐵可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，可以進(jìn)行任何形狀的設(shè)計(jì)。圖3是代表以四個(gè)磁鐵為列異相排布的狀態(tài)，3-1是代表一邊同相對邊相異的異相排列，3-2代表的是3個(gè)同相一個(gè)異相的排列，3-3是代表對角同相鄰角異相的排列，磁鐵可以更多個(gè)，排列的方法更多，這里只是以4個(gè)為列。

實(shí)施方法

先要打開電源開關(guān)，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要設(shè)定每一個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)數(shù)，轉(zhuǎn)動的方向，重復(fù)的次數(shù)和轉(zhuǎn)動的時(shí)間，建立上面參數(shù)對時(shí)間的函數(shù)，就能控制各個(gè)電機(jī)的運(yùn)動軌跡，把這些參數(shù)設(shè)計(jì)好以后，按下啟動開關(guān)，各個(gè)電機(jī)就會按照設(shè)定的軌跡運(yùn)動，這樣電機(jī)可以使磁鐵上下，左右，前后，順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，磁鐵會吸引住鐵粉，因此鐵粉也會跟著磁鐵運(yùn)動，由于磁鐵的運(yùn)動軌跡和轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向是根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)隨時(shí)可以改變的，這樣當(dāng)磁鐵順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，這些鐵粉也跟著順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，磁鐵逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，這些鐵粉也逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)磁鐵從順時(shí)針突然改變?yōu)槟鏁r(shí)針，鐵粉也會突然發(fā)生改變，并且運(yùn)動是很復(fù)雜美觀的，當(dāng)磁鐵上下運(yùn)動，鐵粉和磁鐵的距離發(fā)生改變，這樣磁鐵對鐵粉的吸引力也會發(fā)生改變，鐵粉的分布也發(fā)生改變，磁鐵和鐵粉距離短時(shí)，鐵粉集中的聚在磁鐵極上，并且堆的很高，如果離鐵粉距離比較遠(yuǎn)時(shí)，鐵粉會排在一個(gè)面積比較大的范圍，分布比較均勻，當(dāng)磁鐵前后左右運(yùn)動時(shí)，這些鐵粉也跟著前后左右運(yùn)動，運(yùn)動的狀態(tài)，就像一個(gè)不停和鐵粉進(jìn)行交換帶著尾巴的小蝌蚪在游，如果這磁鐵邊旋轉(zhuǎn)邊運(yùn)動，這樣的作用就更加的復(fù)雜美觀，在多個(gè)磁鐵邊旋轉(zhuǎn)邊運(yùn)動，并且它們相互靠近，由于這些磁鐵是異相排布的，因此磁鐵之間有的是相互吸引，有的是相互排斥，這樣這些磁鐵的磁力線相互作用，相互疊加，使鐵粉產(chǎn)生無窮無盡奇妙的運(yùn)動狀態(tài)，如果各個(gè)磁鐵的運(yùn)動軌跡和轉(zhuǎn)速隨機(jī)變化時(shí)，那么這樣的運(yùn)動狀態(tài)更加的復(fù)雜更加的奇妙，這些運(yùn)動現(xiàn)象可以幫助科研人員研究，磁力線相互作用規(guī)律的研究，也可以幫助混沌學(xué)的研究，也可以幫助多體相互作用的研究，也可以幫助流動力學(xué)的研究，也可以幫助渦流學(xué)的研究等等，并且這樣的設(shè)備可以小型化，制造成玩具，可以幫助人類對這十分奇妙現(xiàn)象的欣賞，讓人們可以直觀的看見最基本的自然現(xiàn)象，讓他們直觀的看見無窮無盡的奇妙的運(yùn)動狀態(tài)，提高他們的好奇心，對科學(xué)產(chǎn)生好奇，對自然科學(xué)產(chǎn)生興趣。