多功能磁场和安培力测量综合实验仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多功能磁场和安培力测量综合实验仪，包括底座，底座的上端面左端固定设置有电子秤支架，电子秤支架上端固定设置有电子秤，电子秤秤盘上端设置有方形线框，方形线框中部设置有方形线框支架，方形线框左端固定设置有方形线框平面钉，形线框左端右端固定设置有载流圆线圈、霍尔传感器和霍尔传感器引线接头，霍尔传感器引线接头下端设置有径向滑片，径向滑片下端设置有径向旋转鼓轮和径向导轨，径向导轨下端设置有横向滑片。上述技术方案，将恒定磁场和交变磁场的测量实验结合，体现恒定磁场和交变磁场在电磁效应中的差异，帮助学生认识和理解载流圆形线圈与亥姆霍兹线圈的磁场分布情况，结构设计合理，使用方便，实用性好。实用性好。实用性好。

【技术实现步骤摘要】
多功能磁场和安培力测量综合实验仪


[0001]本技术涉及实验设备
，具体涉及一种多功能磁场和安培力测量综合实验仪。

技术介绍

[0002]在磁学研究中磁感应强度和磁力是两个重要的测量量，其中磁场包含恒定磁场和交变磁场两种，同时磁场测量又是安培力研究的出发点，显然这两个物理量的测量有些密切的联系。
[0003]关于磁场的测量实验主要有霍尔效应测螺线管磁场和电磁感应法测交变磁场等，其本质都是对磁感应强度的测量，而现有的实验设备是完全分离的两套设备，这为实验的空间布置和实验经费增加了不必要的负担。另一方面，以磁场为基础的安培力测量与研究实验则是普遍缺失的。显然，安培力作为磁场应用的一个重要载体，其相关实验内容的缺失对电磁学研究而言是非常遗憾的。
[0004]究其原因，在于一般安培力测量方式下，无法精确探究与安培力有关的所有因素，更无法从实验中得出安培力大小的计算公式，导致学生只能粗糙地感知与安培力有关的因素，却不能通过实验实现真正意义上的探究。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种结构设计合理，使用方便，将恒定磁场和交变磁场的测量实验结合，体现恒定磁场和交变磁场在电磁效应中的差异，帮助学生认识和理解载流圆形线圈与亥姆霍兹线圈的磁场分布情况的多功能磁场和安培力测量综合实验仪。
[0006]为实现上述目的，本技术提供了如下技术方案：一种多功能磁场和安培力测量综合实验仪，包括底座，所述底座的上端面左端固定设置有电子秤支架，所述电子秤支架上端固定设置有电子秤，所述电子秤上设置有电子秤秤盘、电子秤显示屏外框、电子秤显示屏和电子秤功能按钮，所述电子秤秤盘上端设置有方形线框，所述方形线框中部设置有方形线框支架，方形线框左端固定设置有方形线框平面钉，方形线框右端固定设置有第一载流圆线圈、第二载流圆线圈、霍尔传感器和霍尔传感器引线接头，所述霍尔传感器引线接头下端设置有径向滑片和径向标尺，所述径向滑片下端设置有径向旋转鼓轮和径向导轨，所述径向导轨下端设置有横向滑片，所述横向滑片下端设置有横向导轨，所述横向导轨下端设置有横向丝杠，所述横向丝杠右端设置有横向旋转鼓轮，横向丝杠下端设置有横向导轨基座，横向丝杠的前端面上设置有横向标尺；所述第二载流圆线圈右端设置有磁场分辨率调节旋钮、磁场复位按钮、电流电压显示屏接线柱、电流电压大小显示屏、磁场大小显示屏、磁场显示屏接线柱和单刀双掷开关。
[0007]本技术进一步设置为：所述第二载流圆线圈位于第一载流圆线圈右端，所述第一载流圆线圈下端固定设置有第一半圆形支架，第二载流圆线圈下端固定设置有第二半
圆形支架；所述第一载流圆线圈通过第一半圆形支架固定在底座上，所述第二载流圆线圈通过第二半圆形支架固定在底座上。
[0008]本技术还进一步设置为：通过旋转横向旋转鼓轮带动横向滑片左右横向运动；通过旋转径向旋转鼓轮带动径向滑片前后径向运动。
[0009]本技术还进一步设置为：所述霍尔传感器通过插销固定在径向滑片上。
[0010]本技术还进一步设置为：所述第二载流圆线圈支架下端设置有一个载流圆线圈底座，所述载流圆线圈底座内设置有arduino主板，所述arduino主板与霍尔传感器之间设置有霍尔传感器信号线。
[0011]本技术还进一步设置为：还包括第一直流稳压电源和第二直流稳压电源，所述方形线框与第一直流稳压电源相连，所述第一载流圆线圈和第二载流圆线圈与第二直流稳压电源相连。
[0012]本技术的优点是：与现有技术相比，本技术结构设置更加合理，基于对不同磁场测量方法的理解及相关实验设备的整合，将恒定磁场和交变磁场的测量实验结合，体现恒定磁场和交变磁场在电磁效应中的差异，帮助学生认识和理解载流圆形线圈与亥姆霍兹线圈的磁场的分布情况。同时在此基础上，采用arduino主板以及霍尔传感器测量磁场的大小和方向，并结合杠杆原理、作用力与反作用力关系和电子称等设备，实现安培力各因素深入、细致的定量研究，结构设计合理，使用方便，实用性好。
[0013]下面结合说明书附图和具体实施例对本技术作进一步说明。
附图说明
[0014]图1为本技术实施例的结构示意图；
[0015]图2为本技术实施例的俯视示意图；
[0016]图3为本技术实施例的俯视示意图；
[0017]图4为本技术实施例的立体图。
具体实施方式
[0018]在本实施例的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本技术的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0019]参见图1、图2、图3和图4，本技术公开的一种多功能磁场和安培力测量综合实验仪，包括底座30，所述底座30的上端面左端固定设置有电子秤支架1，所述电子秤支架1上端固定设置有电子秤2，所述电子秤2上设置有电子秤秤盘29、电子秤显示屏外框28、电子秤显示屏27和电子秤功能按钮26，所述电子秤秤盘29上端设置有方形线框4，所述方形线框4中部设置有方形线框支架5，方形线框4左端固定设置有方形线框平面钉3，方形线框4右端固定设置有第一载流圆线圈6、第二载流圆线圈19、霍尔传感器7和霍尔传感器引线接头8，所述霍尔传感器引线接头8下端设置有径向滑片10和径向标尺32，所述径向滑片10下端设
置有径向旋转鼓轮9和径向导轨11，所述径向导轨11下端设置有横向滑片12，所述横向滑片12下端设置有横向导轨13，所述横向导轨13下端设置有横向丝杠16，所述横向丝杠16右端设置有横向旋转鼓轮14，横向丝杠16下端设置有横向导轨基座15，横向丝杠16的前端面上设置有横向标尺17；所述第二载流圆线圈19右端设置有磁场分辨率调节旋钮33、磁场复位按钮34、电流电压显示屏接线柱35、电流电压大小显示屏36、磁场大小显示屏37、磁场显示屏接线柱38和单刀双掷开关39。
[0020]作为优选的，所述第二载流圆线圈19位于第一载流圆线圈6右端，所述第一载流圆线圈6下端固定设置有第一半圆形支架21，第二载流圆线圈19下端固定设置有第二半圆形支架22；所述第一载流圆线圈6通过第一半圆形支架21固定在底座30上，所述第二载流圆线圈19通过第二半圆形支架22固定在底座30 上。
[0021]作为优选的，通过旋转横向旋转鼓轮14带动横向滑片12左右横向运动；通过旋转径向旋转鼓轮9带动径向滑片10前后径向运动。
[0022]作为优选的，所述霍尔传感器7通过插销固定在径向滑片10上。
[0023]作为优选的，所述第二载流圆线圈支架19下端设置有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能磁场和安培力测量综合实验仪，包括底座(30)，其特征在于：所述底座(30)的上端面左端固定设置有电子秤支架(1)，所述电子秤支架(1)上端固定设置有电子秤(2)，所述电子秤(2)上设置有电子秤秤盘(29)、电子秤显示屏外框(28)、电子秤显示屏(27)和电子秤功能按钮(26)，所述电子秤秤盘(29)上端设置有方形线框(4)，所述方形线框(4)中部设置有方形线框支架(5)，方形线框(4)左端固定设置有方形线框平面钉(3)，方形线框(4)右端固定设置有第一载流圆线圈(6)、第二载流圆线圈(19)、霍尔传感器(7)和霍尔传感器引线接头(8)，所述霍尔传感器引线接头(8)下端设置有径向滑片(10)和径向标尺(32)，所述径向滑片(10)下端设置有径向旋转鼓轮(9)和径向导轨(11)，所述径向导轨(11)下端设置有横向滑片(12)，所述横向滑片(12)下端设置有横向导轨(13)，所述横向导轨(13)下端设置有横向丝杠(16)，所述横向丝杠(16)右端设置有横向旋转鼓轮(14)，横向丝杠(16)下端设置有横向导轨基座(15)，横向丝杠(16)的前端面上设置有横向标尺(17)；所述第二载流圆线圈(19)右端设置有磁场分辨率调节旋钮(33)、磁场复位按钮(34)、电流电压显示屏接线柱(35)、电流电压大小显示屏(36)、磁场大小显示屏(37)、磁场显示屏接线柱(38)和单刀双掷开关(39)。2.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄运米，蔡建秋，罗红军，吕方怡，马瑜，王晋萱，张小雨，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：新型
国别省市：