[实用新型]电磁感应演示器

说明书

技术领域

本实用新型提供一种电磁感应演示仪，用于物理教学实验课程中，属于教学演示仪器技术领域。 

背景技术

在高中物理教学过程中，对于“电磁感应”的教学实验内容经常存在着内容抽象、实验单一、学生难理解，特别是感应电动势和感应电流的产生问题。由于感应电流的产生条件是：“只要穿闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生”。电流的产生有两种具体形式：一种是动生(即线圈与磁铁有相对运动)，另一种是感生(即线圈不动磁场变化)。平时教学中实验能做的只是动生，即磁场与线圈有相对运动，线圈切割磁场线(不是线圈动就是磁铁动)，而感生的没有，原因是找不到一种变化的磁场源。因此，往往影响了学生对“电磁感应”教学内容的理解和学习。 

发明内容

本实用新型提供一种电磁感应演示仪，解决了物理教学中关于“电磁感应”的直观演示问题。 

本发明电磁感应演示仪的技术解决方案如下：桥式整流器BD与滤波电感L₂、电容C₂组成的滤波电路连接，将脉冲直流电变成稳恒直流电，为逆变电路提供稳恒电压；低压电源由普通变压器产生+5V、+18V电压；在逆变单元中，由电感L₁、电容C₁并联构成的谐振电路与IGBT管D组成形成振荡；电感L₁、电容C₁谐振电路的同步信号接比较器IC₂产生同频锯齿波，比较器IC₂输出低电平，经电容C₄输入到由三极管Q₁、Q₂组成推挽电路，使Q₁、Q₂输出高电平；两个极性互补的三极管Q₁、Q₂的输出端与IGBT管的基极连接，形成了IGBT驱动电路； 

电磁感应实验电路单元由线圈L₃、电压表V构成封闭的互套感应圈，与线圈L₁构成感应电路。 

所述的线圈L₃为铜橡胶导线和小灯泡R连成闭合回路，匝数分别为1匝、2匝、3匝、4匝。 

所述的线圈L₃为铜橡胶导线弯成直径30cm，匝数分别为1匝、2匝、3匝、4匝的四个线圈，线圈的两端与插头K连在一起通过插头K将线圈L₃与插座连接到电压 表V上。 

所述的线圈L3为铜橡胶线弯成二个直径30CM的圆形闭合线圈。 

实验时，将上述线圈分别靠近线圈L₁，即可实现L₁与L₃的感应，从电压表V中或小灯泡R上看到实验现象。 

使用方法 

1、探究感应电流的产生条件。 

打开电源开关，将第一组线圈分别靠近教具的圆形磁场区域，小灯泡就会发光，说明穿过线圈的磁通量变化，在线圈中有感应电流产生，说明只要穿过闭合线圈的磁通量发生变化，那么闭合线圈中就有电流。 

2、探究感应电动势的大小(验证法拉第电磁感应定律)。 

①感应电动势与匝数的关系 

首先调节电压表的指针，使之指到“0”点。打开电源开关，将第二组线圈(1匝、2匝、3匝、4匝各一个)中的“1匝”线圈的插头插到插座上，再将该线圈靠近圆形磁场区域，待电压表的指针稳定时，读出电压的数值为四个格。同理，将“2匝”、“3匝”、“4匝”线圈分别插入插座上，靠近磁场，待电压表的指针稳定时，读出电压的数值，结果如下：