一種電磁感應現象演示裝置的製作方法
2023-04-29 20:16:56 1
專利名稱：一種電磁感應現象演示裝置的製作方法
技術領域：
一種電磁感應現象演不裝置技術領域[0001]本實用新型涉及一種教具，具體的說，涉及的是演示電磁感應現象的教具。
背景技術：
[0002]電磁感應現象的演示實驗有很多，其中一種是這樣的讓磁體從一個豎直放置的 細長銅製導體管中下落，管中感應電流產生的磁場阻礙磁體的運動，所以，磁體下落所用的 時間長於自由落體的時間，通過這樣的演示，來反映其中的電磁學知識。[0003]為了說明不閉合的導體管中不產生感應電流、不會阻礙磁體的下落，有另外一個 演示實驗讓磁體從截面有一個缺口的豎直放置的銅製導體管下落，用時和自由落體一樣。[0004]現有的教具存在這樣的問題不能一根導體管做上述的兩個演示實驗，因為，導體 管的截面要麼閉合，要麼有缺口。[0005]用兩根導體管做上述兩個演示實驗，是對製作導體管所用材料的更多消耗。 實用新型內容[0006]為了克服現有教具的不足，本實用新型提出一種電磁感應現象演示裝置，本實用 新型可以用一根導體管完成上述兩個演示實驗。[0007]1.本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是一種電磁感應現象演示裝 置，包括由非磁性材料製成的、截面有一個缺口的導體管，可穿過導體管的磁體，其特徵在 於導體管截面缺口的形狀為楔形，且有與導體管面缺口相配套的導體片，導體管截面缺口 的尺寸略小於導體片的尺寸。[0008]這樣的設計可以把有缺口的導體管改變為無缺口的導體管若需要截面閉合的導 體管，用配套的導體片連接導體管的缺口，使不閉合的導體管依靠導體片形成閉合的導體 管，從而完成上述的兩個演示實驗。導體管的缺口的截面形狀為楔形，導體片的截面形狀 也為楔形，這樣的組合有五個益處1、導體片可以很方便的塞入導體管，因為導體片的入口 小，導體管缺口的開口大，所以，便於導體片對準導體管的缺口。2、導體管可以夾緊導體片， 使導體片不輕易脫落，因為，導體管截面缺口的尺寸略小於導體片的尺寸，所以在塞入的時 候，需要加些力氣才可以撐開導體管，對楔形物體施加壓力，根據力的合成和分解的知識， 很容易知道塞入導體片的力量不用很大，導體管對導體片的壓力非常大，這樣的設計，可以 使導體管夾緊導體片。3、導體片和導體管形成一體，便於攜帶，也便於固定在支架上，導體 片塞入導體管的缺口後，導體管的外側面沒有明顯的突兀出導體片，這樣是便於包裝、固 定、攜帶的。4、從學生的理解角度講，嵌入的導體片和導體管渾然成為一體，便於理解電流 的路徑。5、導體片和導體管的緊密接觸、渾然一體，使接觸電阻較小，相同速度的磁體下落 時產生的感應電流會更大，於是對磁體的阻力更明顯，使演示實驗的效果更好。[0009]導體管和導體片由銅製成。銅是一種導電性能非常好的金屬，用銅來製作導體管 和導體片，會使電阻很小，感應電流會更大，磁體下落會很慢，演示效果很好。[0010]銅的價格較高，鋁的價格較低，鋁的導電性能雖然比銅差點，但是，鋁也是非常好的導體，導體管和導體片由鋁製成是一種較低成本的方案。[0011]導體片嵌入導體管的缺口後形成的截面為圓環形狀。這樣的設計有如下益處1、 導體管更容易夾緊導體片，因為缺口的作用不僅僅是隔斷電路，還起到夾持導體片的作用， 所以，設計為圓環形狀的截面更容易夾持導體片。2、圓筒狀的管子便於磁體在管子內以較少碰撞的方式通過。[0012]實驗發現若導體片嵌入導體管的缺口後形成的截面為方框形狀，用較小的磁體來演示此實驗效果也很好。[0013]導體管是直的。如果是彎折的管子，磁體可能會被卡在管中。[0014]導體管和導體片由非磁性材料製成。如果由磁性材料製成，比如由鐵製成，那麼磁體可能就吸在導體管或者導體片上了。[0015]本實用新型的有益效果是，結構簡單、節省了材料。
圖1為本實用新型結構示意圖。圖2為本實用新型的截面圖。圖3為本實用新型使用狀態下的截面圖。圖4為本實用新型截面圖。圖5為本實用新型使用方式示意圖。圖中1-導體管，2-導體片，3-磁體。
具體實施方式
[0022]
以下結合附圖，對本實用新型的設計和使用進一步說明。[0023]圖1是長而直的導體管I和導體片2，其截面圖如圖2所示，由非磁性材料製成，以銅製成為優選方式，以鋁製成也可以，鋁製成本低。導體管I存在楔形缺口，導體片2可以嵌入到缺口中以形成一體，導體管I截面缺口的尺寸略小於導體片2的尺寸。[0024]圖5是該裝置的使用方法示意圖,演示不產生感應電流的實驗把導體管I豎直放置，把磁體3從管口自由釋放，磁體3通過導體管I用時和自由落體基本一致。演示產生感應電流的實驗把導體片2塞入導體管I中，形成如圖3所示的組合結構，就構成了閉合的導體，在管口釋放磁體3，磁體3因感應電流產生的磁場施加了阻礙作用，歷時短於自由落體。[0025]如圖4所示，導體管I和導體片2組合的截面圖形也可以是方框形，如果用方框形狀的導體管1，磁體3適當小一點為宜。[0026]本實用新型僅用一根導體管I就完成了閉合、不閉合兩種實驗演示，且本實用新型結構簡單、節省了材料。
權利要求1.一種電磁感應現象演示裝置，包括直的、由非磁性材料製成的、截面有一個缺口的導體管(1)，可穿過導體管(I)的磁體(3)，其特徵在於導體管(I)截面缺口的形狀為楔形，且有與導體管(I)截面缺口相配套的導體片(2)，導體管(I)截面缺口的尺寸略小於導體片⑵的尺寸。
2.如權利要求1所述的一種電磁感應現象演示裝置，其特徵在於導體管(I)和導體片⑵由銅製成。
3.如權利要求1所述的一種電磁感應現象演示裝置，其特徵在於導體管(I)和導體片⑵由鋁製成。
4.如權利要求1所述的一種電磁感應現象演示裝置，其特徵在於導體片(2)嵌入導體管(I)的缺口後形成的截面為圓環形狀。
專利摘要本實用新型涉及一種電磁感應現象演示裝置，包括直的、由非磁性材料製成的、截面有一個缺口的導體管(1)，可穿過導體管(1)的磁體(3)，其特徵在於導體管(1)截面缺口的形狀為楔形，且有與導體管(1)截面缺口相配套的導體片(2)，導體管(1)截面缺口的尺寸略小於導體片(2)的尺寸。本實用新型僅用一根導體管(1)就完成了閉合、不閉合兩種實驗演示，且本實用新型結構簡單、節省了材料。
文檔編號G09B23/18GK202855146SQ20112044227
公開日2013年4月3日 申請日期2012年4月5日 優先權日2012年4月5日
發明者王振環 申請人:王振環