一種驗證外磁場與地球自轉磁場的實驗裝置的製作方法

2023-08-05 20:40:56 1

專利名稱：一種驗證外磁場與地球自轉磁場的實驗裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及實驗裝置領域，具體涉及一種驗證外磁場與地球自 轉磁場的實驗裝置。縣紗本學校教學和科學研究中，要弄清外磁場與地球自轉磁場的產 生和變化作用，由於實驗器材的限制，往往難以實現，給教學和科 研造成了極大的不變，如果能設計一種實驗裝置，能驗證在外磁場 和地球自轉磁場的各種變化情況下的各種變化情況，這樣就能解決 這一問題。本發明就提供了這樣一個裝置。發明內容本發明所要解決的技術問題在於為了方便實驗和研究，設計一 種驗證外磁場與地球自轉磁場的實驗裝置。本發明提供了一種驗證外磁場與地球自轉磁場的實驗裝置，該 裝置是由方櫃、變速開關、電動機、轉軸、地球儀、磁粉、大圈 櫃、中圈櫃、內圈櫃、線圈、短軸、可調變壓器、變壓器、整流 器、導線、霍爾磁探頭、磁記錄儀表和支架組成。本發明提供的一種驗證外磁場與地球自轉磁場的實驗裝置是在 地球儀的內部放入磁粉，將地球儀安裝在大圈櫃和中圈櫃的中間位 置，大圈櫃和中圈櫃相互交叉，在地球儀的最外層是內圈櫃，在內 圈櫃的裡層是線圈，內圈櫃和線圈通過短軸分別與大圈櫃和中圈櫃 相連，在地球儀的一邊放有一個支架，在支架上安裝有磁記錄儀表 和霍爾磁探頭，霍爾磁探頭插入在地球儀和線圈的空擋處，在地球
儀的另一邊放置有一個方櫃，在方櫃的裡面放置有可調變壓器、變 壓器和整流器，可調變壓器與變壓器相連，整流器與變壓器相連， 整流器通過導線與線圈相連，在方櫃的上部放置有變速開關、電動 機和轉軸，變速開關連接著電動機，與電動機相連的轉軸則穿過內 圈櫃和線圈，從地球儀的中心穿過。 本發明的裝置有以下幾部分組成(1) 球轉動部分是由變速開關、電動機、轉軸、地球儀、磁粉組成，可根據需 要調節地球儀轉速與開停，帶動地球儀內磁粉轉動；(2) 外磁圈轉動是由大圈櫃、中圈櫃、內圈櫃、線圈以及連接它們的短軸組 成，可使線圈呈任何方向處於地球儀同心軸上；(3) 外磁產生部分是由調壓變壓器將220V交流電變壓100 220V任意電壓，再 輸到變壓器上變成低電壓(0 30V)後經過整流器變成直流低電壓加 到線圈上，其產生一個可調節的磁場加在地球儀內的磁粉內；(4) 磁測量部分是由一個霍爾磁探頭，支架與顯示記錄儀表組成，可測量地球 儀的磁性，並記錄下來。本裝置的操作步驟如下(1) 電動機將地球儀內磁粉旋轉1 2天後再測其磁性。(2) 地球儀不轉動，用通電線圈對其進行充磁，並測其磁性。(3) 使地球儀轉動並用通電線圈對其進行充磁，並測其磁性。(4) 關斷線圈電開關後再測地球儀磁性。(5) 轉動線圈位置，從不同角度對地球儀進行充磁後測地球儀 的磁極。按以上操作步驟操作的結果顯示步驟(1) (2):地球儀不會產生磁場與磁極； 步驟(3):地球儀會產生磁場與磁極； 步驟(4):地球儀仍有磁場與磁極；
步驟(5):地球儀的N極與S極始終產生在地球儀的放置軸兩一山頓。由此得出的結論是地球的磁場要靠地球內有磁性材料組成， 地球一定要自轉， 一定要有外界磁場作用才會在地球旋轉軸二端產 生二個磁極，當外磁場減弱或消失時，由於地球內磁性材料有剩 磁，所以仍有地磁場與地磁兩極，當外界磁場有很大變化時才會使 地磁場消失與變化。本發明的實驗裝置結構簡單，操作方便，通過本裝置能清楚地 反映出外磁場與地球自轉磁場的產生和變化作用，對實際教學實驗 和研究具有很大的幫助作用，實用性較強。下面，結合附圖和實施例詳細說明依據本實用新型提出的具體 裝置的細節及工作情況。


圖l 一種驗證外磁場與地球自轉磁場的實驗裝置的結構示意圖 l一方櫃、2 —變速開關、3 —電動機、4 —轉軸、5 —地球儀、6 —磁 粉、7—大圈櫃、8 —中圈櫃、9一內圈櫃、IO—線圈、11 —短軸、12 —可調變壓器、13 —變壓器、14一整流器、15 —導線、16 —霍爾磁 探頭、17—磁記錄儀表、18 —支架具體實施方式

如圖1所示，本發明提供了一種驗證外磁場與地球自轉磁場的 實驗裝置，該裝置是由方櫃1、變速開關2、電動機3、轉軸4、地 球儀5、磁粉6、大圈櫃7、中圈櫃8、內圈櫃9、線圈10、短軸 11、可調變壓器12、變壓器13、整流器14、導線15、霍爾磁探頭 16、磁記錄儀表17和支架18組成，該實驗裝置是在地球儀5的內 部放入磁粉6，將地球儀5安裝在大圈櫃7和中圈櫃8的中間位 置，大圈櫃7和中圈櫃8相互交叉，在地球儀5的最外層是內圈櫃 9，在內圈櫃9的裡層是線圈10，內圈櫃9和線圈10通過短軸11 分別與大圈櫃7和中圈櫃8相連，在地球儀5的一邊放有一個支架 18，在支架18上安裝有磁記錄儀表17和霍爾磁探頭16,霍爾磁探 頭16插入在地球儀5和線圈10的空擋處，在地球儀5的另一邊放 置有一個方櫃1，在方櫃1的裡面放置有可調變壓器12、變壓器13 和整流器14，可調變壓器12與變壓器13相連，整流器14與變壓 器13相連，整流器14通過導線15與線圈10相連，在方櫃1的上 部放置有變速開關2、電動機3和轉軸4，變速開關2連接著電動機 3，與電動機3相連的轉軸4則穿過內圈櫃9和線圈10，從地球儀5 的中心穿過。本發明的裝置有以下幾部分組成(1) 球轉動部分是由變速開關2、電動機3、轉軸4、地球儀5、磁粉6組成， 可根據需要調節地球儀5轉速與開停，帶動地球儀5內磁粉6轉 動；(2) 外磁圈轉動是由大圈櫃7、中圈櫃8、內圈櫃9、線圈10以及連接它們的 短軸11組成，可使線圈10呈任何方向處於地球儀5同心軸上；(3) 外磁產生部分是由可調變壓器12將220V交流電變壓100 220V任意電壓， 再輸到變壓器13上變成低電壓(0 30V)後經過整流器14變成直流 低電壓加到線圈10上，其產生一個可調節的磁場加在地球儀5內的 磁粉6內；(4) 磁測量部分是由一個霍爾磁探頭16，支架18與磁記錄儀表17組成，可測 量地球儀5的磁性，並記錄下來。 本裝置的操作步驟如下(1) 電動機將地球儀5內磁粉6旋轉1 2天後再測其磁性。(2) 地球儀5不轉動，用通電線圈10對其進行充磁，並測其磁性。(3) 使地球儀5轉動並用通電線圈10對其進行充磁，並測其 磁性。(4) 關斷線圈10電開關後再測地球儀5磁性。(5) 轉動線圈10位置，從不同角度對地球儀5進行充磁後測 地球儀5的磁極。按以上操作步驟操作的結果顯示 步驟(1) (2):地球儀5不會產生磁場與磁極； 步驟(3):地球儀5會產生磁場與磁極； 步驟(4):地球儀5仍有磁場與磁極；步驟(5):地球儀5的N極與S極始終產生在地球儀5的放置軸兩端。由此得出的結論是地球的磁場要靠地球內有磁性材料組成， 地球一定要自轉， 一定要有外界磁場作用才會在地球旋轉軸二端產 生二個磁極，當外磁場減弱或消失時，由於地球內磁性材料有剩 磁，所以仍有地磁場與地磁兩極，當外界磁場有很大變化時才會使 地磁場消失與變化。本發明的實驗裝置結構簡單，操作方便，通過本裝置能清楚地 反映出外磁場與地球自轉磁場的產生和變化作用，對實際教學實驗 和研究具有很大的幫助作用，實用性較強。
權利要求
1.一種驗證外磁場與地球自轉磁場的實驗裝置，其特徵在於該裝置是由方櫃(1)、變速開關(2)、電動機(3)、轉軸(4)、地球儀(5)、磁粉(6)、大圈櫃(7)、中圈櫃(8)、內圈櫃(9)、線圈(10)、短軸(11)、可調變壓器(12)、變壓器(13)、整流器(14)、導線(15)、霍爾磁探頭(16)、磁記錄儀表(17)和支架(18)組成，該實驗裝置是在地球儀(5)的內部放入磁粉(6)，將地球儀(5)安裝在大圈櫃(7)和中圈櫃(8)的中間位置，大圈櫃 (7)和中圈櫃(8)相互交叉，在地球儀(5)的最外層是內圈櫃(9)，在內圈櫃(9)的裡層是線圈(10)，內圈櫃(9)和線圈(10)通過短軸(11)分別與大圈櫃(7)和中圈櫃(8)相連，在地球儀(5)的一邊放有一個支架(18)，在支架(18)上安裝有磁記錄儀表(17)和霍爾磁探頭(16)，霍爾磁探頭(16)插入在地球儀(5)和線圈(10)的空擋處，在地球儀(5)的另一邊放置有一個方櫃(1)，在方櫃(1)的裡面放置有可調變壓器(12)、變壓器(13)和整流器(14)，可調變壓器(12)與變壓器(13)相連，整流器(14)與變壓器(13)相連，整流器(14)通過導線(15)與線圈(10)相連，在方櫃(1)的上部放置有變速開關(2)、電動機(3)和轉軸(4)，變速開關(2)連接著電動機(3)，與電動機(3)相連的轉軸(4)則穿過內圈櫃(9)和線圈(10)，從地球儀(5)的中心穿過。
2. —種如權利要求1所述的一種驗證外磁場與地球自轉磁場的實驗 裝置，其特徵在於該裝置可分為4個部分(1) 球轉動部分是由變速開關(2)、電動機(3)、轉軸(4)、地球儀(5)、磁 粉(6)組成；(2) 外磁圈轉動是由大圈櫃(7)、中圈櫃(8)、內圈櫃(9)、線圈(10)以及連 接它們的短軸(11)組成；(3) 外磁產生部分是由可調變壓器(12)、變壓器(13)、整流器(14)、線圈(10) 組成；(4) 磁測量部分是由霍爾磁探頭(16)，支架(18)與磁記錄儀表(17)組成。
全文摘要
本發明涉及實驗裝置領域，具體涉及一種驗證外磁場與地球自轉磁場的實驗裝置，該裝置是由方櫃(1)、變速開關(2)、電動機(3)、轉軸(4)、地球儀(5)、磁粉(6)、大圈櫃(7)、中圈櫃(8)、內圈櫃(9)、線圈(10)、短軸(11)、可調變壓器(12)、變壓器(13)、整流器(14)、導線(15)、霍爾磁探頭(16)、磁記錄儀表(17)和支架(18)組成，本發明的實驗裝置結構簡單，操作方便，通過本裝置能清楚地反映出外磁場與地球自轉磁場的產生和變化作用，對實際教學實驗和研究具有很大的幫助作用，實用性較強。
文檔編號G09B23/18GK101127165SQ200610030058
公開日2008年2月20日 申請日期2006年8月14日 優先權日2006年8月14日
發明者徐小凡, 捷 李, 王嘉瑤, 芮士辰, 黃曾新 申請人:上海市向明中學