[實(shí)用新型]奧斯特實(shí)驗(yàn)演示儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120366730.5
• 申請日: 2011-09-26
• 公開（公告）號: CN202352195U
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王富民
• 申請（專利權(quán)）人: 王富民
• 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

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種奧斯特實(shí)驗(yàn)演示儀，尤其是帶有電容充放電裝置和懸掛式磁針檢測裝置的奧斯特實(shí)驗(yàn)演示儀。?

背景技術(shù)

目前，在人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理選修3-1(2010年4月第3版)第三章磁場的教學(xué)中，講解“電流的磁效應(yīng)”時(shí)，由于缺少演示器材，對物理學(xué)史上安培和法拉第大加贊譽(yù)的、著名的奧斯特實(shí)驗(yàn)(1820年4月)很多老師輕描淡寫、一帶而過，缺少對教材的發(fā)掘和深入探究，有的老師教學(xué)時(shí)從網(wǎng)上下載動(dòng)畫課件，但學(xué)生仍然缺乏實(shí)驗(yàn)的真實(shí)感受，開展奧斯特實(shí)驗(yàn)?zāi)苁箤W(xué)生了解物理學(xué)的發(fā)展，激發(fā)學(xué)生的好奇心，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單、易于操作，可見度高的物理實(shí)驗(yàn)教具奧斯特實(shí)驗(yàn)演示儀。?

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的方案是：奧斯特實(shí)驗(yàn)演示儀帶有電容充放電裝置和懸掛式磁針檢測裝置，電容充放電裝置采用5-10瓦、輸入220伏、次級輸出16伏的小型變壓器，“3.8V、0.3A”小燈泡發(fā)光顯示充電過程，開關(guān)K₁控制充電時(shí)間，120歐姆電阻并聯(lián)在小燈泡兩端，用以保護(hù)小燈泡及應(yīng)急使用，采用2倍壓整流，大電容儲(chǔ)能，用碳棒或大功率可控硅制成的電子開關(guān)瞬時(shí)放電，在直導(dǎo)體中產(chǎn)生強(qiáng)大電流，使直導(dǎo)體周圍產(chǎn)生足夠檢測到的一定強(qiáng)度的磁場，采用條形鐵氧體或釹鐵硼磁體制成的長條形、懸掛式檢測磁針，懸掛式磁針具有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，并能產(chǎn)生足夠的扭轉(zhuǎn)力矩，在通電的瞬間使懸掛式磁針檢測到直導(dǎo)體周圍產(chǎn)生磁場。懸掛式磁針的制作采用條形鐵氧體或釹鐵硼磁體，兩個(gè)磁極兩端分別吸合相同形狀的長條形軟鐵，然后用鋁箔或銅箔包裹，懸掛式磁針的兩端預(yù)留對稱的鋁箔或銅箔，并打上對稱的小孔，兩個(gè)小孔用一根細(xì)線相連，以備?懸吊鉛直細(xì)線，并能在兩個(gè)小孔的連接細(xì)線上滑動(dòng)懸吊鉛直細(xì)線的節(jié)點(diǎn)，以調(diào)節(jié)懸掛式磁針?biāo)健?

本實(shí)用新型的有益效果是：實(shí)驗(yàn)儀器整體結(jié)構(gòu)緊湊、簡潔、美觀，占用空間少，成本低廉、易于操作，實(shí)驗(yàn)成功率高，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直觀，可見度大，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，能使學(xué)生更好地思考和理解“電與磁的聯(lián)系”，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。?

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。?

圖1為奧斯特實(shí)驗(yàn)演示儀的整體結(jié)構(gòu)圖。?

圖2為奧斯特實(shí)驗(yàn)演示儀電容充電儲(chǔ)能的電路圖。?

圖3為奧斯特實(shí)驗(yàn)演示儀懸掛式磁針的剖視圖。?

圖4為奧斯特實(shí)驗(yàn)演示儀電容放電的電子開關(guān)電路圖。?

圖1中，101為電容充電儲(chǔ)能的控制按鈕K₁，102為懸掛式磁針的懸吊支撐架，103為電容充電儲(chǔ)能的電路板，104為懸掛式磁針，105為電容放電的電子開關(guān)控制按鈕K₂，106為懸掛式磁針下方的平直導(dǎo)體，107為碳棒放電手柄，108為碳棒放電手柄上的放電碳棒，109為平直導(dǎo)體末端上的放電碳棒。?

圖2中，K₁為按壓式微動(dòng)開關(guān)，A、B分別為紅、黑色接線柱，電阻R功率為1瓦以上。?

圖3中，301為懸掛式磁針內(nèi)條形磁體兩個(gè)磁極兩端分別吸合的相同形狀的長條形軟鐵，302為懸吊懸掛式磁針的鉛直細(xì)線，305為懸掛式磁針的兩端預(yù)留的、對稱的帶孔鋁箔或銅箔，304為懸掛式磁針內(nèi)條形磁體，303為懸掛式磁針上連接兩個(gè)小孔的細(xì)線。?

圖4中，主要放電控制元件是雙向可控硅BTA41700B，端子C聯(lián)接接線柱A，端子D聯(lián)接平直導(dǎo)體末端上的放電碳棒，K₂為按壓式微動(dòng)開關(guān)，電阻R功率為1-2瓦。?

具體實(shí)施方式

奧斯特實(shí)驗(yàn)演示儀底面板和立面板采用厚度為16MM的三聚氰胺貼面纖維板，底面板長38CM、寬23CM，立面板長35CM、寬15CM，立面板距底?面板外緣20CM；懸掛式磁針的懸吊支撐架為厚度1MM、橫切面成90度折角、直角邊各為1CM的鋁合金邊框型材，長44CM，從中點(diǎn)折成90度角，一端打出一個(gè)小孔懸吊懸掛式磁針，另一端壓平2CM長的一段，插接在立面板背面上，立面板背面上邊緣有用螺絲釘固定的長5CM、寬3CM、厚度1MM的鋁合金片，鋁合金片與立面板之間預(yù)留一定的縫隙；平直導(dǎo)體選用2.5平方毫米的紅皮銅線，平直導(dǎo)體用線夾固定在底面板邊緣上，放電碳棒選用1號干電池的碳棒，碳棒放電手柄選用Φ為1.6MM的PVC管，長30CM；電容充電儲(chǔ)能的電路板長20CM、寬10CM，按圖2和圖4電路連接各元件，電路板固定在立面板上，K₂按壓式微動(dòng)開關(guān)K₁、K₂固定在立面板上邊緣對應(yīng)位置，放電的電子開關(guān)主要放電控制元件是雙向可控硅BTA41700B，應(yīng)加上適當(dāng)?shù)纳崞粓D2中，小燈泡L為“3.8V/0.3A”，C₁、C₂均為“1000μF/25V”，C₃、C₄、C₅、C₆均為“4700μF/50V”，D₁、D₂均為1N4007，R為120歐姆，1瓦；圖4中，R為1.2千歐姆，1至2瓦，C為“0.18K/200V”；平直導(dǎo)體上方的懸掛式磁針與平直導(dǎo)體的間距2MM。?