[實(shí)用新型]一種直線電流磁場演示裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220112154.6
• 申請日: 2012-03-23
• 公開（公告）號: CN202549130U
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周琪;徐燕;張曉英
• 申請（專利權(quán)）人: 湖州師范學(xué)院
• 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)用新型涉及一種物理實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)方法，用于演示直線電流周圍的磁場。?

背景技術(shù)

在物理教學(xué)中，直線電流周圍存在磁場，通電直導(dǎo)線周圍的磁場方向跟電流的方向有關(guān)，這是非常重要的概念，“確定直線電流磁場”的實(shí)驗(yàn)，就是了解通電直導(dǎo)線的磁場及磁力線的分布情況，并由此引出安培定則。在直線電流周圍磁場的演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，一般采用兩種方法，圖1為采用鐵屑演示磁力線，圖2為采用小磁針演示磁力線，這兩種方法看起來簡單，但做起來并不容易，一是需要大電流的供電裝置，否則實(shí)驗(yàn)效果不明顯，二是在紙板上做實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不易觀察，影響效果，本實(shí)驗(yàn)裝置可以有小的解決這些困難。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種簡易的通電直導(dǎo)線周圍存在磁場的驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)方法，物理意義清晰明確。?

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：采用圖3所示的裝置，在水平的木制底板1上固定木制框架3，木制框架3呈長方形，約為40×25厘米，其上開有溝槽，用以嵌入多股銅導(dǎo)線4，銅導(dǎo)線以20股細(xì)銅導(dǎo)線繞成為好，木制框架既是用來安裝銅導(dǎo)線的框架，又是整個(gè)裝置的支架，要有一定的承載能力。多股銅導(dǎo)線4嵌入木制框架3后，在框架的一側(cè)安裝有機(jī)玻璃板7，在有機(jī)玻璃板上均勻撒上一層鐵屑6，在木制底板前面設(shè)有電源插座2。為了能讓學(xué)生方便觀察，以木制底板一側(cè)為軸，安裝一個(gè)角度可調(diào)的平面鏡5，使水平放置在有機(jī)玻璃板7上的鐵屑6的形狀可以在平面鏡里成豎直的像，以克服學(xué)生難以觀察的缺點(diǎn)。?

附圖說明

圖1為現(xiàn)有用鐵屑演示直線電流磁場實(shí)驗(yàn)方法示意圖；?

圖2為現(xiàn)有用小磁針演示直線電流磁場實(shí)驗(yàn)方法示意圖；?

圖3為本實(shí)用新型的一種直線電流磁場演示裝置及實(shí)驗(yàn)方法示意圖；?

1、木制底板，2、電源插座，3、木制框架，4、多股銅導(dǎo)線，5、平面鏡，6、鐵屑，7、有機(jī)玻璃板。?

具體實(shí)施方式

首先按圖3所示準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)裝置及小磁針(J2406型)、單刀開關(guān)(J2352型)、滑動變阻器(J2354-2型)，鐵屑(鐵粉適量)等。電源采用低壓電源，選擇直流6伏穩(wěn)壓輸出。?

1、在有機(jī)玻璃板上均勻撒上一層鐵屑。然后給多股銅導(dǎo)線通電，輕敲有機(jī)玻璃板板，觀察有機(jī)玻璃板上鐵屑的排列情況。可以看到直線電流周圍的磁力線是一些以導(dǎo)線上各點(diǎn)為圓心的同心圓，這些同心圓都在與導(dǎo)線垂直的平面內(nèi)。?

2、去掉有機(jī)玻璃板上的鐵屑，在有機(jī)玻璃板上放幾個(gè)小磁針，觀察導(dǎo)線通電時(shí)小磁針北?極的指向。然后改變電流方向再作一次。引導(dǎo)學(xué)生由電流方向、磁力線形狀和方向，用右手比劃，找出安培定則。?

3、連入變阻器，電流減小，磁場減弱，鐵粉排布的圖樣極不明顯，說明磁場的強(qiáng)度和電流的大小有關(guān)。?

需要注意的是，低壓電源不要離線圈或小磁針太近，因?yàn)榈蛪弘娫磧?nèi)有較大變壓器，通電時(shí)它的磁場很強(qiáng)，它的漏磁會對線圈的直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場或小磁針產(chǎn)生影響。?

該實(shí)驗(yàn)裝置采用雙層透明的有機(jī)玻璃板做鐵屑分布的平臺，有利于減小板和鐵屑之間的摩擦力，利于鐵屑有規(guī)律的分布，還有利于投影；有機(jī)玻璃板變單層為雙層，可以給學(xué)生對直線電流周圍磁場的分布情況建立一個(gè)直觀的立體模型，即直線電流周圍的磁場不是僅僅分布在某一個(gè)平面上，是沿著直導(dǎo)線長度的空間分布的。?

該實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)簡單，易于制作，可見度高，物理意義明確，可以作為學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)用。?