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自扰磁场与水平地磁场相抵安培定则实验器制造技术

技术编号:12855234 阅读:82 留言:0更新日期:2016-02-11 19:47
一种自扰磁场与水平地磁场相抵安培定则实验器,其核心机制:竖直直导线(1)与方弓形导线(2)端接成的矩形环导线所在平面(28)为停驻在地磁场中的大磁针(16)的N极所直指。套穿设于直导线(1)的中点的水平的观察器(9)上的垂直于平面(28)的中线(18)与圆(11)相交于二重自扰点B、D(19、22)。打开电门(7),逆时针方向的电流(2)在二重自扰点B、D(19、22)产生的二自扰磁场B2B、B2D的方向都与水平地磁场BH相反。用变阻器(8)将安培表(42)的示数调到:恰使|B2B|=|B2D|=|BH|的电流强度之值,则自扰磁场与水平地磁场相抵消。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及一种中学物理实验仪器。
技术介绍
安培定则发表于19世纪初,由于地磁场的干扰的问题解决不了,一直做不出:用 多枚小磁针直接把安培定则表现出来的实验(简称:安则实验)。[000引 21世纪,我相继专利技术了立种解决地磁干扰的问题的方法:避开地磁场;消除水平 地磁场;让地磁作用自相抵消。同时专利技术了用此=种方法做安则实验的=种仪器。 地磁干扰的问题解决了,从而另一种干扰暴露了出来。 此干扰使直线电流的磁场中,某些点上的小磁针的N极的指向严重偏离直线电流 在那些小磁针处所产生的磁场的方向。 此干扰来自仪器本身,称:自扰。此"磁场"来自仪器的回路中的电流,称:自扰磁 场。回路中电流的磁场,称:回流磁场。只有在某些特定点上的回流磁场才充当自扰磁场。 受自扰最严重的二小磁针所在点,称:"二重自扰点"。 接着,我专利技术了一种消除自扰磁场的方法和实现该方法的:无自扰消水平地磁安 则器,其专利技术专利号为:ZL201210031130. 2。该安则器包括两套装置系统:消除自扰磁场的 装置;消除水平地磁的装置。
技术实现思路
本专利技术系为省却消除自扰磁场和消除水平地磁场的两套装置,提供一种自扰磁场 与水平地磁场相抵的方法和用此方法做安则实验的,自扰磁场与水平地磁场相抵安培定则 实验器(简称:二扰相抵安则器): 其机制:竖直的直导线与方弓形回路导线端接成的,借助一直立的支架架设在上 面装有一电口歡钮、一调电流的旋钮、一带有安培表的电池箱的底座上的,其两端分别接所 述电池箱的正、负极的矩形环导线所在的平面为印刻于所述底座上的方向准线的箭头所直 指,套穿设于所述直导线中点的水平的观察器上的,垂直于所述平面的中线与大同屯、圆相 交于二重自扰点; 其调整:将二扰相抵安则器放在一水平台面上,将大磁针顶在设于所述方向准线 中点的顶针上,在地磁场作用下,所述大磁针的N极转到并停驻在水平地磁的方向上,就W 此停驻在地磁场中的所述大磁针的N极所指的方向为准,在所述水平台面上转动整个二扰 相抵安则器至所述方向准线的箭头与所述大磁针的N极重合,按下所述电口歡钮打开电 n,所述方弓导线中逆时针方向的电流在所述二重自扰点产生的二自扰磁场的方向都与水 平地磁相反, 扭转所述调电流的旋钮把所述安培表的示数调到,恰使所述方弓形回路导线中的 电流在所述二重自扰点产生的二自扰磁场的强度都与做实验地点的地磁水平强度的绝对 值相等,所需的电流强度,此电流强度称:二扰相抵的电流强度; 其特征:所述方弓形回路导线中的电流在所述二重自扰点产生的二自扰磁场的强 度都与地磁水平强度的矢量和为零,相互抵消。【附图说明】 下面结合附图对本专利技术做详细说明。 阳015] 图1中有观察器的正视图、俯视图,左视图和仰视图。 图2是小磁针的立体图。 图3中有部标Jl1005大磁针的正视图和俯视图。 图4示出在无任何其他磁场干扰时,直线电流本身产生的磁场的方向在空间分布 的景象和规律。 图5示出:用消水平地磁安则器做安则实验中暴露出来的自扰现象。 图6自扰磁场与水平地磁场相抵的方法。 图7示出:在用二扰相抵安则器做安则实验中,自扰磁场与水平地磁相抵的情况。 [00巧图8示出:用二扰相抵安则器做的实验结果。[002引图9示出:联体的二扰相抵安则器的机制。 图10示出:用联体二扰相抵安则器做的实验结果。 图11示出:一部省电型的联体的二扰相抵安则器做出的实验结果。【具体实施方式】 对照图1.观察器9是边长为12cm的正方形薄板,其中屯、OlO有一小孔。其上面 印刻二相互垂直的中线17、18及二同屯、圆11、12 (半径为:5cm、2cm)。其下面中央有一弹黃 夹14。对照图2,菱形小磁针15长2. 8畑1。 阳0測对照图3,大磁针16长14cm。 图4示出,在无任何其他磁场干扰时,直线电流1的磁场方向在空间分布的情景和 规律: 观察器9上,二中线17、18与二同屯、圆11、12的八个交点上的8枚小磁针15的N 极的指向都在支持安培定则的规定。 每个小磁针的N极的指向都与其所在的二同屯、圆11、12相切而与其所在的二中线 17、18垂直。 图5示出:用消水平地磁安则器做安则实验中出现的自扰现象。 在此,首先要明确一点:在用消水平地磁安则器做试验中是没有地磁的干扰的。 竖直的直导线1与方弓导线2端接成的矩形环导线在平面28内。套穿设于直导 线1中点OlO的水平的观察器9的中线17在平面28内而中线18与平面28垂直。 图中可见:在平面28内的中线17上的四枚小磁针的行为都没受干扰。 图中可见:垂直于平面28的中线18上的四枚小磁针的N极的指向都偏离直线电 流1在各小磁针处所产生的磁场的方向。运是因为:方弓形回路导线2中的电流2在中线 18各点上产生的磁场的方向与直线电流1在中线18各点上产生的磁场的方向垂直。 图中可见:在中线18与大同屯、圆11的二交点19、22的小磁针的行为受干扰最重, 称"二交点19、22"为"二重自扰点19、22"。 阳03引对照图6,说明自扰磁场与水平地磁场相抵的方法(简称:二扰相抵的方法)。方 弓导线2与竖直的直导线1端接成的,其两端通过变阻器8、安培表42、电口电键7接电源 41的矩形环导线所在的平面28为停驻在水平地磁场中的大磁针16的N极所直指。套穿设 于直导线1中点的水平的观察器9上的,垂直于平面28的中线18与大同屯、圆11相交于二 重自扰点B19、D22。 二重自扰点B19、D22上的地磁水平强度炒的方向就是停驻在地磁场中的大磁针 16的N极所指的方向。合上电口电键7,方弓导线2中逆时针方向的电流2在二重自扰点 B19、D22产生的二自扰磁场的强度听、B2D的方向都与地磁水平强度BH相反。用变阻器8, 将安培表42的示数调到,恰使电流2在二重自扰点B19、D22生产的二自扰磁场的强度BV B2。都与地磁水平强度BH的绝对值相等, 即听| =阿|、邮| =阿|, 所需要的电流强度之值。 电流2在二重自扰点B19、D22产生的二自扰磁场的强度B2e、B2D都与地磁场水平 强度BH的矢量和为零,W44] 图7示出一部二扰相当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自扰磁场与水平地磁场相抵安培定则实验器:其机制:竖直的直导线(1)与方弓形回路导线(2)端接成的,借助直立的支架(39)架设在上面装有电门揿钮(7)、调电流的旋钮(8)和带有安培表(42)的电池箱(41)的底座(38)上的,其两端分别接电池箱(41)的正、负极的矩形环导线所在的平面(28)为印刻于底座(38)上的方向准线(40)的箭头所直指,套穿设于直导线(1)中点的水平的观察器(9)上面,垂直于平面(28)的中线(18)与圆(11)相交于二重自扰点B(19)、D(22);其调整:将其放在水平台面上,将大磁针(16)顶在设于方向准线(40)中点的顶针上,在地磁场作用下,大磁针(16)的N极转到并停驻在水平地磁的方向上,就以大磁针(16)的N极停驻的方向为准,在所述水平台面上将其转动至印刻在底座(38)上的方向准线(40)的箭头与停驻在水平地磁场中的大磁针(16)的N极重合,则在二重自扰点(19、20)的地磁水平强度BH的方向就是大磁针(16)的N极所指的方向也就是方向准线(40)的箭头所指的方向,按下电门揿钮(7)打开电门,方弓导线(2)中逆时针方向的电流(2)在二重自扰的(19、22)产生的二自扰磁场的强度B2B、B2D的方向都与地磁水平强度BH的方向相反,扭转调电流的旋钮(8)将安培表(42)的示数调到,根据其条件和做实验地点的地磁水平强度推算出来的,恰使电流(2)在二重自扰点(19、22)产生的二自扰磁场的强度B2B、B2D都与地磁水平强度BH的绝对值相等,的电流强度之值;其特征:方弓形回路导线(2)中的电流(2)在二重自扰点(19、22)产生的二自扰磁场的强度都与地磁水平强度的矢量和为零,即相互抵消。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:许鸿滨
申请(专利权)人:许鸿滨
类型:发明
国别省市:北京;11

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