[实用新型]磁场对电流作用轨道滚筒式便捷直观演示实验装置

说明书

提供一种磁场对电流作用轨道滚筒式便捷直观演示实验装置，具有干电池组、两端连接金属导体夹子且内芯为双股的导线、环形磁铁的磁极、用绝缘底板、钉子、平行铜线制成的平行轨道、放置于铜线平行轨道上的滚筒。本实用新型既能够演示磁场对电流的作用，尤其能演示电流大小对作用力大小之间的关系性质，演示装置整体结构精简，电流方向、通断电切换操作简单便捷，实验效果优异，实验演示更为全面并适合普及。

技术领域

本实用新型属教学实验装置技术领域，具体涉及一种磁场对电流作用轨道滚筒式便捷直观演示实验装置。

背景技术

在奥斯特实验中，将直导线平行地放在自由静止的小磁针的上方或下方用来演示电流对磁体有力的作用，其展示的是电能生磁，是磁悬浮列车的物理原型。反过来，磁体对电流同样存在力的作用。而磁体对电流作用的实验装置，目前一般通过悬挂法来进行演示实验，如图1所示：其中，实验装置中的导线必须通过支架固定悬挂方可，而且更换电流方向时，导线与电源连接端的拆卸极为不便。其原理为，1、闭合开关，原来静止在磁场中的导体发生运动。2、磁场方向不变，改变电流的方向，发现磁场中导体运动的方向发生改变。3、电流方向不变，改变磁场的方向，磁场中的导体运动方向同样发生改变。从上述实验可以得出1、磁场对电流同样有力的作用。2、力的方向跟电流方向和磁场方向有关，只改变电流方向或磁场方向，作用力的方向发生改变。但若同时改变二者的方向，则作用力的方向不发生改变。该磁场对电流作用的实验装置正是电动机的基本原理模型，即把电能转换为机械能的动力机器。但是，要想使用该装置进一步演示作用力的大小与电流大小之间的性质关系，则必须要加入滑动变阻器来辅助，而且必须重新连接电路通过进一步的实验才能得知，可见该装置在电流方向的改变，不便快捷连接操作，影响实验进程和速度，尤其不方便直观演示电流大小和作用力大小之间的关系方面有待改进，故提出如下技术方案。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题：提供一种磁场对电流作用轨道滚筒式便捷直观演示实验装置，通过设置金属导体夹子替代开关的作用，省去开关的设置，通过将金属导体夹子分别夹在干电池组的不同极来实现电流方向的快速切换，以节省实验时间并简化实验操作，通过将金属导体夹子夹在铜线的不同位置来实现电流大小的改变，通过滚筒沿用平行铜线制成的平行轨道上的运动与否、以及运动方向的改变来演示磁场对电流的作用所有相关的性质关系，尤其是滚筒沿平型轨道运动速度的快慢和电流大小所产生的力之间大小关系的直观演示。

本实用新型采用的技术方案：磁场对电流作用轨道滚筒式便捷直观演示实验装置，具有干电池组、导线和磁极，所述磁极为环形磁铁，所述导线的两端连接金属导体夹子，并通过所述金属导体夹子与各接线柱的夹持或断开与否充当闭合电路的开关；所述干电池组包括两极的接线柱，其中一极的接线柱通过带金属导体夹子的导线连接一组用平行铜线制成的平行轨道的一端，所述干电池组的另一极接线柱同样通过带金属导体夹子的导线连接上述用平行铜线制成的平行轨道的另一端，所述用平行铜线制成的平行轨道由绝缘底板、钉于绝缘底板四角两两平行的四根钉子以及分别缠绕于两个钉子上两根相互平行的铜线组成，位于所述平行轨道的下方放置随时可翻面改变磁极方向的磁极；与所述平行轨道两端夹持连接的金属导体夹子分别具有两个，且所述平行轨道的铜线轨道上方适配架设用铝箔纸卷制而成的滚筒，所述导线的内芯为双股导线；所述滚筒具有多个直径大小不一的滚筒。

本实用新型与现有技术相比的优点：

1、本方案通过在导线两端分别设置金属导体夹子，用金属导体夹子夹持或断开各接线柱的方式快速导通或断开电路，起到替代开关的作用，较现有技术下专门设置开关的实验装置结构更为精简，较现有技术下用缠绕法连接干电池组或其他负载的方式电路的连接更为简单快捷；

2、本方案通过将金属导体夹子分别交替夹在干电池组的不同极来实现电流方向的快速切换，用以演示磁场方向不变，仅改变电流方向，磁场中导体运动的方向发生改变的性质；