电磁共振科普演示器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电磁共振科普演示器，其结构包括演示器、低频信号发生器和发光二极管，其特征在于：所述演示器由铜管发射线圈和铜管接受线圈组成，铜管发射线圈为一条铜管环绕４至８匝的圆形铜圈，直径为４０至６０厘米，铜管接受线圈为一条铜管环绕１８至２６匝的圆形铜圈，直径为４５至５８厘米，低频信号发生器电压输出端口连接铜管发射线圈，铜管接受线圈连接发光二极管。本实用新型专利技术电磁共振科普演示器与现有电磁感应实验仪器相比较，具有感应电流持续、感应能量高效传输、制作简单和实验效果明显等优点。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于一种教学仪器设备，特别是涉及一种电磁共振科普演示器。
技术介绍
在中学物理教程中，有电磁感应的课程，为了使学生对电磁感应有感性认识和增 强理解能力，需要做电磁感应实验，传统的电磁感应实验大体使用由电流表、线圈、条形磁 铁、电池和电路开关组成的实验仪器。在这种传统电磁感应实验中，外电路开关的通断瞬间 或条形磁铁的运动使穿过闭合电路的磁通量发生变化，使接在闭合电路的灵敏电表发生偏 转，产生了感应电流，这几乎是每个高中生都了解的电磁感应知识。但在这种实验中，灵敏 电表偏转稍纵即逝，感应电流太微弱，实验效果不明显，更谈不上感应电流的应用。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足之处，而提供一种感应电流持续、感 应能量高效传输、制作简单和实验效果明显的电磁共振科普演示器。本技术的目的可以通过采取如下方法来实现设计一种电磁共振科普演示 器，包括演示器、低频信号发生器和发光二极管，所述演示器由铜管发射线圈和铜管接受线 圈组成，铜管发射线圈为一条铜管环绕4至8匝的圆形铜圈，直径为40至60厘米，铜管接 受线圈为一条铜管环绕18至沈匝的圆形铜圈，直径为45至58厘米，低频信号发生器电压 输出端口连接铜管发射线圈，铜管接受线圈连接发光二极管。所述铜管发射线圈与铜管接受线圈之间距离为200至300厘米。所述铜管发射线圈和铜管接受线圈采用外径为45至55毫米铜管制作而成。所述低频信号发生器采用可调频低频信号发生器。本技术电磁共振科普演示器与现有电磁感应实验仪器相比较，具有以下优占.^ \\\ ·本技术技术产品能实现远距离感应，给人视觉上一个震撼，利用信号发生器 能产生周期性、持续和明显的感应电流，而且共振能量能实现高效传输，因此具有感应电流 持续、感应能量高效传输、制作简单和实验效果明显等优点。附图说明图1为本技术电磁共振科普演示器结构示意图；图2为本技术电磁共振科普演示器电路原理示意图。图中1为铜管发射线圈，2为铜管接受线圈，3为低频信号发生器，4为发光二极管， 5电压输出端口。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。如图1所示，本技术一种电磁共振科普演示器，其结构包括演示器、低频信号 发生器3和发光二极管4 (LED)，所述演示器由铜管发射线圈1和铜管接受线圈2组成，铜管 发射线圈1为一条铜管环绕6匝的圆形铜圈，直径为50厘米，铜管接受线圈2为一条铜管环 绕22匝的圆形铜圈，直径为53厘米，铜管发射线圈1和铜管接受线圈2采用外径为50毫米 铜管制作而成，低频信号发生器3电压输出端口 5连接铜管发射线圈1，低频信号发生器3 采用可调频低频信号发生器，铜管接受线圈2连接发光二极管4，演示时铜管发射线圈1与 铜管接受线圈2之间距离为240厘米，将两线圈平行正对且两线圈中心在同一个高度，低频 信号发生器3接在家用电路上，输出电压波型为波，输出的电压为5伏，检查好电路后通电。 先在两线圈距离较近时调节输出频率，直到LED能较亮发光，再增大两线圈距离，看LED能 否继续发光，若能发光，进行频率微调，找到使LED发光最亮的频率，重复上面步骤，直到使 LED发光的频率区间很小，几乎是一个点，此时输出频率为共振频率，即发生了电磁共振，在 共振频率下，可以改增大线圈距离，直到LED亮度达到最暗，此时两线圈距离为最大共振距 离，在小于最大共振距离内，两线圈能较明显的实现点磁共振感应；若LED不发亮，则刚才 能引起发光的频率不是共振频率，则找到另一个发光频率，继续前面的步骤。如图2所示，铜管发射线圈I(L1)接低频信号发生器3的电压输出端口 5，调节电 压以方波周期性变化输出，R1为铜管发射线圈1的等效内阻，由欧姆定律，在铜管产生周期 性变化的电流，变化的电流产生周期性变化的磁场；L2为铜管接受线圈2，R2为铜管接受线 圈2的等效内阻，由于穿过铜线线圈的磁通量发生周期性变化，根据电磁感应定律，铜线线 圈产生周期性变化感应电动势V2，除去铜线本身的压降，剩下电压若能高于LED的发光电压 (1. 2V左右)，LED就能发光。根据物理学的“共振”原理物体受迫振动的频率等于物体的 固有频率时，两个振动频率相同的物体能高效传输能量，调节信号发生器的输出频率f，当 接收线圈L2受迫振动的频率f等于其固有频率时，两线圈发生共振，能量能高效传输，发生 共振感应所产生的感应电流也会比较明显，则此时两线圈即使在较远的距离下，LED仍能发 光，那么整个电磁共振演示效果将十分显著。权利要求1.一种电磁共振科普演示器，包括演示器、低频信号发生器和发光二极管，其特征在 于所述演示器由铜管发射线圈和铜管接受线圈组成，铜管发射线圈为一条铜管环绕4至 8匝的圆形铜圈，直径为40至60厘米，铜管接受线圈为一条铜管环绕18至沈匝的圆形铜 圈，直径为45至58厘米，低频信号发生器电压输出端口连接铜管发射线圈，铜管接受线圈 连接发光二极管。2.根据权利要求1所述的一种电磁共振科普演示器，其特征在于所述铜管发射线圈 与铜管接受线圈之间距离为200至300厘米。3.根据权利要求1所述的一种电磁共振科普演示器，其特征在于所述铜管发射线圈 和铜管接受线圈采用外径为45至55毫米铜管制作而成。4.根据权利要求1所述的一种电磁共振科普演示器，其特征在于所述低频信号发生 器采用可调频低频信号发生器。专利摘要本技术公开了一种电磁共振科普演示器，其结构包括演示器、低频信号发生器和发光二极管，其特征在于所述演示器由铜管发射线圈和铜管接受线圈组成，铜管发射线圈为一条铜管环绕4至8匝的圆形铜圈，直径为40至60厘米，铜管接受线圈为一条铜管环绕18至26匝的圆形铜圈，直径为45至58厘米，低频信号发生器电压输出端口连接铜管发射线圈，铜管接受线圈连接发光二极管。本技术电磁共振科普演示器与现有电磁感应实验仪器相比较，具有感应电流持续、感应能量高效传输、制作简单和实验效果明显等优点。文档编号G09B23/18GK201893057SQ201020657868公开日2011年7月6日 申请日期2010年12月4日 优先权日2010年12月4日专利技术者李伟捷 申请人:李伟捷本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种电磁共振科普演示器，包括演示器、低频信号发生器和发光二极管，其特征在于：所述演示器由铜管发射线圈和铜管接受线圈组成，铜管发射线圈为一条铜管环绕４至８匝的圆形铜圈，直径为４０至６０厘米，铜管接受线圈为一条铜管环绕１８至２６匝的圆形铜圈，直径为４５至５８厘米，低频信号发生器电压输出端口连接铜管发射线圈，铜管接受线圈连接发光二极管。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟捷，
申请(专利权)人：李伟捷，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]