[實用新型]安培力演示器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00248179.0
• 申請日: 2000-08-19
• 公開（公告）號: CN2449312Y
• 公開（公告）日: 2001-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳修云
• 申請（專利權(quán)）人: 陳修云
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種大、中學(xué)校物理教學(xué)之用的教具裝置，尤其是一種磁場對電流作用力實驗的安培力演示器。

現(xiàn)行物理教材所采用的演示裝置存在著只能定性地演示磁場對電流作用的現(xiàn)象，無法定量演示，特別是當(dāng)電流與磁場的夾角改變時以及電流與磁場平行時無法演示的缺點。

本實用新型的目的是要提供一種能定量演示磁場對電流作用的安培力實驗裝置。克服了現(xiàn)行教材中安培力演示裝置的上述缺點。

本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的：利用固定在平衡板上的通電線圈的一邊在磁場中受到的安培力與另一側(cè)彈簧的拉力產(chǎn)生一對力矩平衡原理，將安培力進行放大，并將彈簧微小的直線伸長量通過與彈簧相連的圓輪轉(zhuǎn)換為指針的角度變化量，將力再次加以放大顯示在刻度板上。

本實用新型的優(yōu)點：結(jié)構(gòu)明了、取材容易、造價低、易于制作、使用方便、現(xiàn)象明顯直觀、準(zhǔn)確度高、一器多用。能很好地幫助學(xué)生突破教學(xué)中的難點內(nèi)容，具有較好的教學(xué)效果，適合推廣使用。

下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型進一步詳加說明：

(圖1)為本實用新型實物結(jié)構(gòu)示意圖。

(圖2)為摩擦指針結(jié)構(gòu)示意圖。

(圖3)為本實用新型電路原理圖。

圖中：1．角度顯示板??2．U型磁體??3．轉(zhuǎn)換開關(guān)??4．平衡板5．Г型支架??6．接線柱??7．旋鈕??8．力顯示板??9．底座??10．示角指針11．線圈??12．平衡指針??13．摩擦指針??14．測力彈簧??15．圓輪??16．摩擦彈簧??17．電源??18．電流表??19．變阻器

如(圖1)所示：安培力演示器，其底座(9)的一端支架著一個帶有示角指針(10)和角度顯示板(1)的可旋轉(zhuǎn)的U型磁體(2)，底座(9)的中間固定著兩根帶有接線柱(6)的可導(dǎo)電的Г型支架(5)，Г型支架(5)上支撐著帶有中心抽頭的線圈(11)和轉(zhuǎn)換開關(guān)(3)的平衡板(4)，底座(9)的另一端固定著一塊力顯示板(8)，力顯示板(8)上裝有同軸旋鈕(7)、圓輪(15)和.摩擦指針(13)(如(圖2)所示)，平衡板(4)通過測力彈簧。(14)與圓輪(15)用細(xì)線相連。當(dāng)進行安培力實驗時，將電源(17)、電流表(18)、變阻器(19)串聯(lián)接入該裝置接線柱(6)上(如(圖3)所示)。轉(zhuǎn)動旋鈕(7)使平衡板(4)上的指針與平衡指針(12)對齊，并撥動摩擦指針(13)使之指向力顯示板(8)的零刻度。接通電路，電流通過.Г型支架(5)流入固定在平衡板(4)上的線圈(11)，通電線圈(11)的一邊在U型磁體(2)中受磁場的作用力而使平衡板(4)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動旋鈕(7)，使與旋鈕(7)同軸的圓輪(15)相連的測力彈簧(14)帶動平衡板(4)轉(zhuǎn)動，使之恢復(fù)到原來的平衡位置，并與平衡指針(12)對齊，同時力顯示板(8)上的.摩擦指針(13)在.摩擦彈簧(16)與旋鈕(7)的擠壓產(chǎn)生的摩擦帶動下而隨之偏轉(zhuǎn)，指向某一刻度，即表示此時安培力的大小。同理，分別改變變阻器的阻值，電流強度發(fā)生變化；將轉(zhuǎn)換開關(guān)(3)接至線圈(11)的中心抽頭，使通電線圈(11)的一邊在U型磁體(2)中受力長度變?yōu)樵瓉淼囊话耄幌騏型磁體(2)中增加磁體，使磁感強度增強；轉(zhuǎn)動U型磁體(2)，改變磁場方向與線圈(11)中電流方向的夾角，可看到每次的安培力都有變化。根據(jù)每次摩擦指針(13)在力顯示板(8)上指示的安培力與電流表(18)的讀數(shù)、示角指針(10)指示的角度和通電線圈(11)的受力長度，可以得到安培力(F)與電流強度(I)、磁感應(yīng)強度(B)、導(dǎo)體長度(L)、磁場方向與電流方向的夾角(θ)的正弦(Sinθ)成正比關(guān)系，即F=BILSinθ。另外，該裝置還可演示說明磁感應(yīng)強度的概念、電磁感應(yīng)現(xiàn)象、驗證左、右手定則等多種物理現(xiàn)象。