一种电磁学实验多功能演示器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电磁学实验多功能演示器，包括底座、固定板、固定框架、转动框架和摇把，固定板设置于底座上方并与底座之间转动连接，固定框架、转动框架分别设置于固定板的两端并固定，转动框架上水平设置有摇把，摇把上连接有U形架，U形架上下两端设置有异极相对的条形磁铁，固定框架靠近转动框架的侧面上方设置有第一通孔，与第一通孔水平相对的固定框架内侧面上设置有第一固定柱，固定框架顶部上设置有第二通孔，与第二通孔竖直相对的固定架底部内侧面上设置有第二固定柱。本实用新型专利技术结构设置简单、可视度大、直观，而且集多功能于一身，能够加深学生对法拉第电磁感应定律、楞次定律、左手定则、右手定则的理解。

【技术实现步骤摘要】
一种电磁学实验多功能演示器
本技术涉及教学器材
，具体为一种电磁学实验多功能演示器。
技术介绍
目前，老师在进行电磁感应教学时，涉及到法拉第发电机模型，但因实验室没有这装置，老师没办法做这个实验；单根导体棒在磁场中切割磁感线或受安培力运动，通过实验学习左右手定则，因为电流太小，往往用多匝线框做这实验，这样直观性太差；电磁阻尼和电磁驱动教学演示中，其中磁体是铁钴镍磁体，磁性不太强，实验可视度小且功能比较单一；课本上电动机和发电机原理图是单匝线圈，但实验室没有单匝线圈电动机和发电机演示仪器，有的是多匝线圈的结构太复杂，直观性差。
技术实现思路
（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本技术提供了一种电磁学实验多功能演示器，结构设置简单、可视度大、直观，而且集多功能于一身，能够加深学生对法拉第电磁感应定律、楞次定律、左手定则、右手定则的理解。（二）技术方案为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种电磁学实验多功能演示器，包括底座、固定板、固定框架、转动框架和摇把，所述固定板设置于底座上方并与底座之间转动连接，所述固定框架、转动框架分别设置于固定板的两端并固定，所述转动框架上水平设置有摇把，所述摇把穿过转动框架并绕转动框架转动，所述摇把靠近固定框架的一侧连接有U形架，所述U形架上下两端设置有异极相对的条形磁铁，所述固定框架靠近转动框架的侧面上方设置有第一通孔，与第一通孔水平相对的固定框架内侧面上设置有第一固定柱，所述固定框架顶部上设置有第二通孔，与第二通孔竖直相对的固定架底部内侧面上设置有第二固定柱，所述第一固定柱和第二固定柱为中空结构。优选的，所述第一通孔内设置有第一转轴，并设置于第一固定柱内，所述第一转轴上设置有转动框，所述转动框设置于U形架之间，所述转动框与第一转轴之间转动连接。优选的，所述第二通孔内设置有转动盘，转动盘底部设置的转轴位于第二固定柱内，转动盘的高度位于U形架上下异极磁铁之间，转动盘的上方还设置有手动转轴，转动盘的底部与固定在底座上的电刷片接触。优选的，还包括设置于底座下方的导轨支架，所述导轨支架包括底板和设置于底板上的两条平行设置的铜管，所述铜管通过转动片固定连接，所述铜管的高度位于U形架上下异极磁铁之间，两根铜管之间放置有导棒。优选的，所述第一通孔内设置有单匝线框转子或多匝线框转子，所述单匝或多匝线框转子位于U形架两个异极磁铁之间，线框转子包括单匝或多匝线圈，和与线圈连接的圆柱形换向器，圆柱形换向器的底部固定有第二转轴，第二转轴设置于第一固定柱内，所述圆柱形换向器包括设置于圆柱体外侧的上滑环和下滑环，所述上、下滑环的对称两侧分别设置有延伸滑片，两个延伸滑片与相对的上、下滑环之间均不接触，线圈的两端分别与上、下滑环之间连通。优选的，所述摇把上设置有螺母，所述螺母与摇把之间螺纹连接，所述螺母位于转动框架之间的左侧位置。优选的，所述底座、固定板的前后侧面上均设置有固定电刷或电刷片的活动螺丝扣。（三）有益效果本技术提供了一种电磁学实验多功能演示器。具备以下有益效果：本技术通过设置在固定板上的固定框架、转动框架、摇把和与摇把连接的U形架结构，能够方便的配合第一转轴和设置于第一转轴上的转动框演示电磁驱动原理；将固定板逆时针旋转90度后，通过改变转动框结构和材质可以演示电磁阻尼原理；通过转动盘可以演示法拉第发电机发电原理；通过设置于底座下的导轨支架能够配合灵敏电流表或电源演示单根直导体切割磁感线产生感应电流和通电直导体在磁场中受安培力原理；将固定板逆时针旋转90度后，配合单匝线框或多匝线框转子在电刷和电源的作用下能够演示直流电动机原理，通过灵敏电流表可以演示交直流发电机原理；设置在摇把上的螺母能够在固定板逆时针旋转的时候防止摇把向下滑动。附图说明图1为本技术实施例1整体结构示意图；图2为本技术实施例1主视结构示意图；图3为本技术实施例2整体结构示意图；图4为本技术实施例3整体结构示意图；图5为本技术实施例4整体结构示意图；图6为本技术固定框架主视结构示意图；图7为本技术U形架与摇把组合结构示意图；图8为本技术导轨支架整体结构示意图；图9为本技术单匝线圈整体结构示意图；图10为本技术单匝线圈主视结构示意图；图中：1底座、1-1电刷片、2转动框架、3固定板、4摇把、4-1U形架、4-2磁铁、4-3螺母、5固定框架、5-1第二通孔、5-2第一转轴、5-3转动框、5-4第一通孔、5-5第二固定柱、5-6第一固定柱、6底板、6-1铜管、6-2转动片、7导棒、8转动盘、8-1手动转轴、9线框转子、9-1单匝线圈、9-2上滑环、9-3下滑环、9-4延伸滑片、9-5第二转轴、9-6圆柱体、10活动螺丝扣、11电源、12灵敏电流表。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例1：如图1所示，本技术提供一种技术方案：一种电磁学实验多功能演示器，一种电磁学实验多功能演示器，包括底座1、固定板3、固定框架5、转动框架2和摇把4，所述固定板3设置于底座1上方并与底座1之间转动连接，所述固定框架5、转动框架2分别设置于固定板3的两端并固定，所述转动框架2上水平设置有摇把4，所述摇把4穿过转动框架2并绕转动框架2转动，所述摇把4上连接有U形架4-1，所述U形架4-1位于固定框架5和转动框架2之间，所述U形架4-1上下两端设置有异极相对的条形磁铁4-2，所述固定框架5靠近转动框架2的侧面上方设置有第一通孔5-4，与第一通孔5-4水平相对的固定框架5内侧面上设置有第一固定柱5-6，所述固定框架5顶部上设置有第二通孔5-1，与第二通孔5-1竖直相对的固定框架5底部内侧面上设置有第二固定柱5-5，所述第一固定柱5-6和第二固定柱5-5为中空结构。该结构可以用于演示电磁驱动原理和涡流现象，U形架上设置的异极磁铁在摇把的带动下相当于转子，转动框架为闭合的铝框的结构，通过转动摇把带动磁铁旋转，发现铝框跟着一起转动，表明磁铁的磁场对铝框产生了作用力（安培力），即所谓电磁驱动；改变转动框架的材质如塑料框进行实验，磁铁转动时，观察到塑料框没有转动，表明磁铁与塑料框间无作用力，这说明闭合回路中的磁通量发生变化会产生感应电流，闭合金属铝框和非金属塑料框均在变化磁场中，实验现象完全不同，这表明非金属塑料框不构成电回路，即不构成电路，不发生电磁感应现象，只有导体才能形成电路；将转动框架换为开口的铝框，转动摇把时发现铝框还是发生非常明显的转动，这表明，开口铝框中也产生了感生电流，虽然铝框大环路是断开的，没有大环流，但当相互靠近的磁铁与铝框发生相对运动时，与磁铁磁场方向垂直的铝框的铝片中，可以视为有由内向外无数个同心环形闭合线圈组成，其中的磁通量发生了变化，故产生了无数个环形电流，即所谓的涡流。同样的更换转动框架为鼠笼结构或者其他形状的结构还可以演示电磁驱动的强弱关系。实施例2：如图3所示：本技术提供的第二种技术方案：演示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁学实验多功能演示器，包括底座（1）、固定板（3）、固定框架（5）、转动框架（2）和摇把（4），其特征在于，所述固定板（3）设置于底座（1）上方并与底座（1）之间转动连接，所述固定框架（5）、转动框架（2）分别设置于固定板（3）的两端并固定，所述转动框架（2）上水平设置有摇把（4），所述摇把（4）穿过转动框架（2）并绕转动框架（2）转动，所述摇把（4）上连接有U形架（4‑1），所述U形架（4‑1）位于固定框架（5）和转动框架（2）之间，所述U形架（4‑1）上下两端设置有异极相对的条形磁铁（4‑2），所述固定框架（5）靠近转动框架（2）的侧面上方设置有第一通孔（5‑4），与第一通孔（5‑4）水平相对的固定框架（5）内侧面上设置有第一固定柱（5‑6），所述固定框架（5）顶部上设置有第二通孔（5‑1），与第二通孔（5‑1）竖直相对的固定框架（5）底部内侧面上设置有第二固定柱（5‑5），所述第一固定柱（5‑6）和第二固定柱（5‑5）为中空结构。

【技术特征摘要】
1.一种电磁学实验多功能演示器，包括底座（1）、固定板（3）、固定框架（5）、转动框架（2）和摇把（4），其特征在于，所述固定板（3）设置于底座（1）上方并与底座（1）之间转动连接，所述固定框架（5）、转动框架（2）分别设置于固定板（3）的两端并固定，所述转动框架（2）上水平设置有摇把（4），所述摇把（4）穿过转动框架（2）并绕转动框架（2）转动，所述摇把（4）上连接有U形架（4-1），所述U形架（4-1）位于固定框架（5）和转动框架（2）之间，所述U形架（4-1）上下两端设置有异极相对的条形磁铁（4-2），所述固定框架（5）靠近转动框架（2）的侧面上方设置有第一通孔（5-4），与第一通孔（5-4）水平相对的固定框架（5）内侧面上设置有第一固定柱（5-6），所述固定框架（5）顶部上设置有第二通孔（5-1），与第二通孔（5-1）竖直相对的固定框架（5）底部内侧面上设置有第二固定柱（5-5），所述第一固定柱（5-6）和第二固定柱（5-5）为中空结构。2.根据权利要求1所述的一种电磁学实验多功能演示器，其特征在于：所述第一通孔（5-4）内设置有第一转轴（5-2），并设置于第一固定柱（5-6）内，所述第一转轴（5-2）上设置有转动框（5-3），所述转动框（5-3）设置于U形架（4-1）之间，所述转动框（5-3）与第一转轴（5-2）之间转动连接。3.根据权利要求1所述的一种电磁学实验多功能演示器，其特征在于：所述第二通孔（5-1）内设置有转动盘（8），转动盘（8）底部设置的转轴位于第二固定柱（5-5）内，转动盘（8）的高度位于U形架（4-1）上下异极磁铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐守平，
申请(专利权)人：唐守平，
类型：新型
国别省市：江苏,32