磁路定律演示仪制造技术

一种可用来演示磁路定律原理的磁路定律演示仪，有一个由环状Ｃ型硅钢片铁芯做成的、包含有两组线圈组成的装置，在这个装置的环状Ｃ型硅钢片铁芯的上部开有一个楔形的开口，在这个开口中可以插入不同宽度的楔形铁芯或其它非铁磁性的物质，在Ｃ型硅钢片铁芯上的初级线圈，通过某一定量的交流电流，并用交流电流表监视通过的电流；而另一个次级线圈，用来感应铁芯中的磁通变化，次级线圈再经过一个积分电路，并连接一个交流电压表，用以显示铁芯中磁通的变化。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种物理和电工教学的演示仪器，尤其是一种可用来演示磁路定 律原理的磁路定律演示仪。
技术介绍
目前在我国大学物理和电工的教学中，磁路定律是一个较为抽象的课题，在教学 这部分内容时，由于缺少形象直观的教学演示设备，使学生的理解带来一定困难，而国内市 场上关于磁路定律的教学演示仪器也是 一个空白。
技术实现思路
根据教学的需求，设计了一种专门针对磁路定律具体内容的教学演示仪器——磁 路定律演示仪，使抽象的磁路定律的概念，通过相应的大屏幕电表的读数直观地显示出来， 因此对磁路定律的教学提供了一种较好的辅助仪器。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是设计一种由环状C型硅钢片铁 芯做成的、包含有两组线圈组成的装置，在这个装置的环状C型硅钢片铁芯的上部开有一 个楔形的开口，在这个开口中可以插入不同宽度的楔形铁芯或其它非铁磁性的物质。在环 状C型硅钢片铁芯上的其中一组线圈，被选作初级线圈，通过一个交流信号源，给这个线圈 输入某一定量的交流电流，并用交流电流表监视通过的电流；而另一个线圈作为次级线圈， 次级线圈再经过一个积分电路，并连接一个交流电压表，用来显示铁芯中磁通的变化。在进行磁路定律的演示时，可以根据如下原理进行设初级线圈由交流信号源提供电流I，初级线圈的匝数为N1，次级线圈的匝数为 N2,当磁路中通过交流磁通时，则在次级的感应线圈中的感应电动势为e = -N^-(1)dt考虑到磁路定律的表达式为N J ^ φ Yj -H~(2)/ S ^ i(2)式中=N1I是在磁路中产生磁通的原因，因此称为“磁动势”，而Φ是“磁通”， 则称为各段磁路中的磁阻。从上公式可知当保持磁动势N1I—定时，磁通Φ与各段磁阻的总和Σ+成反比。对于磁通Φ的测量，可以通过将(1)式中感应电动势对时间的积 i ^iMi分来获得\\e\it = J N= N φ OC φ ο ο d t所以对磁路中感应线圈产生的电动势采用适当的积分电路，就可得到Φ的相对值。在⑵式中，决定各段磁阻大小的因素除了磁路的截面积S和长度1夕卜，主要由磁 导率μ决定，因铁磁材料和非铁磁材料的磁导率μ相差有上千倍，故非铁磁材料的磁阻在 同样的截面积s和长度1时要比铁磁材料大上千倍。所以，为了进行磁路定律的研究和演示，可以通过改变初级线圈的电流I或改变 插入的楔形铁芯的深度、宽度以及与环状硅钢片楔形开口间插入的非铁磁性材料的厚度 等，观察到次级线圈上感应的电压的变化情况，从而了解磁路中磁通Φ的变化情况，进行 有关磁路定律的定量研究。本技术的有益效果是可以把抽象的磁路定律的教学内容通过直观的演示进 行定量或半定量的分析，有利于教学的开展。附图说明图1是整个磁路定律演示仪的原理和结构示意图。图2是图1中楔形铁芯的三视图。在图1中，⑴是环状C型硅钢片铁芯；(2)是楔形铁芯；(S)是交流信号源；(A) 是交流电流表；(Ni)是绕在环状C型硅钢片铁芯上的初级线圈；(Ν2)是绕在环状C型硅钢 片铁芯上的次级线圈；(R)是组成积分电路中电阻；(C)是组成积分电路的电容；(V)是交 流电压表，(λ J表示环状C型硅钢片铁芯中磁路的长度，(λ 2)、( λ 3)分别表示空气或非铁 磁性材料形成的间隙。在图2中，楔形铁芯的三视图只是一片铁芯的示意图，在实际的应用中，整个楔形 铁芯可根据实验的需要由多片同样的铁芯叠合而成。具体实施方式以下结合附图1对本技术作进一步描述。从交流信号源(S)产生的交流信号，通过交流电流表(A)，和C型硅钢片铁芯(1) 上的初级线圈(Ni)连成回路；在C型硅钢片铁芯(1)的上部有一个楔形的开口，在这个开 口中可以插入不同宽度的楔形铁芯或其它非铁磁性的物质，由于插入不同宽度的楔形铁芯 (2)和其它非铁磁性物质，改变了磁路中总的磁阻，因而使通过C型硅钢片铁芯(1)中的磁 通发生改变，进一步使C型硅钢片铁芯(1)上的次级线圈(Ν2)中的感应电动势发生改变， 经过(R)、(C)组成的积分电路，连接一个交流电压表(V)，用来显示铁芯中磁通的变化。权利要求一种磁路定律演示仪，其特征是有一个由环状C型硅钢片铁芯做成的、包含有两组线圈组成的装置，在这个装置的环状C型硅钢片铁芯的上部开有一个楔形的开口，在这个开口中可以插入不同宽度的楔形铁芯或其它非铁磁性的物质。2.根据权力要求1所述的磁路定律演示仪，其特征是在其环状C型硅钢片铁芯上的 其中一组线圈，被选作初级线圈，通过一个交流信号源，给这个线圈输入某一定量的交流电 流，并用交流电流表监视通过的电流；而另一个线圈作为次级线圈，用来感应铁芯中的磁 通变化，次级线圈再经过一个积分电路，并连接一个交流电压表，用以显示铁芯中磁通的变 化。专利摘要一种可用来演示磁路定律原理的磁路定律演示仪，有一个由环状C型硅钢片铁芯做成的、包含有两组线圈组成的装置，在这个装置的环状C型硅钢片铁芯的上部开有一个楔形的开口，在这个开口中可以插入不同宽度的楔形铁芯或其它非铁磁性的物质，在C型硅钢片铁芯上的初级线圈，通过某一定量的交流电流，并用交流电流表监视通过的电流；而另一个次级线圈，用来感应铁芯中的磁通变化，次级线圈再经过一个积分电路，并连接一个交流电压表，用以显示铁芯中磁通的变化。文档编号G09B23/18GK201576381SQ200920048868公开日2010年9月8日 申请日期2009年10月30日 优先权日2009年10月30日专利技术者卢荣德, 钱仰德 申请人:南京工程学院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁路定律演示仪，其特征是有一个由环状Ｃ型硅钢片铁芯做成的、包含有两组线圈组成的装置，在这个装置的环状Ｃ型硅钢片铁芯的上部开有一个楔形的开口，在这个开口中可以插入不同宽度的楔形铁芯或其它非铁磁性的物质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钱仰德，卢荣德，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：实用新型
国别省市：84[中国|南京]