[發明專利]高溫超導磁懸浮角動量守恒演示實驗裝置

有效

• 申請號: 201210486497.3
• 申請日: 2012-11-26
• 公開（公告）號: CN103050036A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 張義邴;李銘;邱靜和
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G09B23/10
• 分類號: G09B23/10
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

技術領域

本發明涉及一種高溫超導磁懸浮角動量守恒演示實驗裝置。?

背景技術

??????在傳統的物理學角動量守恒演示實驗中，通常采用轉軸和軸承組合成一個旋轉裝置，通過徑向力改變滑動物體徑向的距離，使系統的轉動慣量發生變化，從而達到轉動速度變快（慢）的角動量守恒演示。常規的角動量守恒演示實驗中存在軸承摩擦、能量的消耗，精確度低。?

用常規的角動量守恒演示方法存在兩個缺陷：?

???（1）因軸承導致摩擦阻力的存在，轉動過程中要消耗一定的能量，演示效果不理想。

???（2）由于能量的損失，角動量守恒定律的精確度低。?

由于存在以上兩個缺陷，直接導致了角動量守恒定律的精確度。?

發明內容

本發明的目的在于克服已有技術的不足之處，提供一種高溫超導磁懸浮角動量守恒演示實驗裝置。利用超導特有的磁懸浮自穩定，使轉動裝置無摩擦的旋轉。該裝置設計新穎、結構簡單、能直觀的反應高溫超導磁懸浮角動量守恒效果。?

?為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案?

一種高溫超導磁懸浮角動量守恒演示實驗裝置，包括一個圓形中心帶孔的低溫容器固定在一個面板上，其特征在于由六枚六角形超導塊材拼成的一個圓盤，該圓盤設置在一個圓形中心帶孔的金屬托盤上，并固定于低溫容器內；一個圓形中心帶孔的磁鐵圓盤上端設置一個圓形中心帶孔的金屬圓盤，并在圓形中心帶孔的金屬圓盤的圓孔中心處設置一個固定滑套構成一體而在超導態下懸浮在所述金屬托盤的正上方；所述在圓形中心帶孔金屬圓盤上端表面設置四條對稱的圓弧形槽，在該四條圓弧形槽內分別設置一個可徑向移動的金屬圓柱形砝碼；有四條剛性細繩的一端沿徑向連接四個可移動金屬圓柱形砝碼，然后四條剛性細繩倂成一條繩，穿過所述固定滑套、金屬圓盤和磁鐵圓盤中心孔后固定連接一個轉速分離器的旋轉端；另一根剛性細繩的一端固定連接該轉速分離器的靜止端，另一端穿過所述低溫容器中心孔和一個固定繩支架后連接一個手柄。

??本發明與現有技術相比較，具有如下顯而易見的突出實質性特點和顯著優點：本發明由一個面板、低溫容器、金屬托盤和多塊高溫超導塊材拼成懸浮系統，由永磁鐵圓盤、金屬圓盤、固定滑套和砝碼組成旋轉系統。本發明利用超導特有的磁懸浮自穩定，使金屬圓盤懸浮、無摩擦的旋轉，從而得到精確度較高的角動量守恒定律的演示，利用該發明能直觀的反應超導磁懸浮角動量守恒演示效果。?

附圖說明

圖1是本發明的一個高溫超導磁懸浮角動量守恒演示實驗裝置立體圖。?

具體實施方式

本發明的一個優選實施例結合附圖說明如下;?

實施例一：

參見附圖，本高溫超導磁懸浮角動量守恒演示實驗裝置，包括一種高溫超導磁懸浮角動量守恒演示實驗裝置，包括一個圓形中心帶孔的低溫容器（11）固定在一個面板（1）上，其特征在于由六枚六角形超導塊材（10）拼成的一個圓盤，該圓盤設置在一個圓形中心帶孔的金屬托盤（2）上，并固定于低溫容器（11）內；一個圓形中心帶孔的磁鐵圓盤（4）上端設置一個圓形中心帶孔的金屬圓盤（9），并在圓形中心帶孔的金屬圓盤（9）的圓孔中心處設置一個固定滑套（7）構成一體而在超導態下懸浮在所述金屬托盤（2）的正上方；所述在圓形中心帶孔金屬圓盤（9）上端表面設置四條對稱的圓弧形槽（8），在該四條圓弧形槽（8）內分別設置一個可徑向移動的金屬圓柱形砝碼（5）；有四條剛性細繩（6）的一端沿徑向連接四個可移動金屬圓柱形砝碼（5），然后四條剛性細繩（6）倂成一條繩，穿過所述固定滑套（7）、金屬圓盤（9）和磁鐵圓盤（4）中心孔后固定連接一個轉速分離器（3）的旋轉端；另一根剛性細繩（6’）的一端固定連接該轉速分離器（3）的靜止端，另一端穿過所述低溫容器（11）中心孔和一個固定繩支架（12）后連接一個手柄（13）。

實施例二?

參見圖，本高溫超導磁懸浮角動量守恒演示實驗裝置是：

1）將六枚六角形超導塊材（10）組合成一個圓形固定在金屬托盤（2）上，放置在低溫容器（11）內。再將一體的磁鐵圓盤（4）和金屬圓盤（9）設置在超導塊材（10）之上，間隙為8mm（用隔熱材料板預先墊平），在低溫容器（11）內注入液氮，當超導塊材處（10）在超導態時，抽調墊板，成一體的磁鐵圓盤（4）和金屬圓盤（9）處于懸浮狀態。