[发明专利]一种多功能电、磁感应现象演示装置

说明书

本发明公开了一种多功能电、磁感应现象演示装置，包括：底座，底座上设有透明的演示盒；底座上还设有线圈，线圈设于演示盒外侧；演示盒侧面盒体上装有电源模块；演示盒顶部装有发光组件、放电尖端和电容串并联切换开关；演示盒内部装有逆变模块，逆变模块的输入端连接电源模块，逆变模块的输出端连接线圈；逆变模块的输出端连接放电尖端以形成电弧，演示盒内部装有与放电尖端连接的蓝牙模块，将接收到的音频信号作用于电弧；演示盒内设有电容组件，电容组件连接逆变模块的输出端，电容串并联切换开关连接电容组件和所述发光组件。本发明能够演示涡流加热、尖端放电和电容的特性，将抽象的电、磁学理论形象化，能够有效降低抽象概念的理解难度。

技术领域

本发明涉及一种多功能电、磁感应现象演示装置，属于物理电磁学技术领域。

背景技术

大学物理是大学各门课中最难学的课程之一。其中电场、磁场部分相关的内容最为难学难懂。造成这一现象的主要原因是电、磁场中涉及的概念及其作用原理都是极其抽象的。现有技术中，具有演示涡流加热的演示装置、演示尖端放电的演示装置和演示电容的特性的演示装置，但是缺乏即能演示涡流加热，又能演示尖端放电，还能演示电容的特性的演示装置。同时现有技术的演示装置，缺少对电、磁现象的所产生的电压电流数据进行测量的功能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种多功能电、磁感应现象演示装置，能够演示涡流加热、尖端放电和电容的特性，将抽象的电、磁学理论形象化、直观化、定量化，能够有效降低抽象概念的理解难度。为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

本发明提供了一种多功能电、磁感应现象演示装置，底座，所述底座上设有透明的演示盒；所述底座上还设有线圈，所述线圈设于所述演示盒外侧；所述演示盒侧面盒体上装有用于接入外接电源的电源模块；所述演示盒顶部装有发光组件、放电尖端和电容串并联切换开关；

所述演示盒内部装有逆变模块，所述逆变模块的输入端连接电源模块，所述逆变模块的输出端连接所述线圈，通过线圈形成感应电流实现对金属工件的加热；

所述逆变模块的输出端连接放电尖端以形成电弧，所述演示盒内部装有与放电尖端连接的蓝牙模块，将接收到的音频信号作用于电弧，在放电尖端形成受音频控制的等离子振荡现象；

所述演示盒内设有支撑架；所述支撑架上设有电容组件，所述电容组件连接所述逆变模块的输出端，所述电容串并联切换开关连接所述电容组件和所述发光组件，用于利用光强变化演示电容的串、并联储能和耐压特性。

进一步地，所述演示盒内的底座上设有与所述电源模块连接的底部散热片。

进一步地，所述底部散热片侧面设有用于加强散热的风扇，所述风扇与电源模块连接。

进一步地，所述支撑架上设有与所述电源模块连接的电容散热片。

进一步地，所述电容组件支撑在所述电容散热片上方。

优选地，所述逆变模块包括逆变模块电感线圈和逆变模块电容，电源信号从所述电源模块进入逆变模块，循环经过逆变模块电感线圈和逆变模块电容，将直流电源信号转变为交变电流。

进一步地，所述演示盒内部还装有升压包，所述升压包输入端连接所述逆变模块的输出端，所述升压包输出端连接放电尖端。

优选地，所述升压包将逆变模块的输出电压升压为3万伏特的激发电压。

进一步地，所述演示盒内侧壁上设有用于测量电压电流的单片机，所述单片机连接所述放电尖端和所述电容组件。

优选地，所述演示盒的一侧侧壁为抽拉门板，所述抽拉门板能够拉开，用于焊接、检修演示盒内部模块。

进一步地，所述演示盒外侧壁上设有与所述单片机连接的屏幕。

优选地，所述屏幕设于所述抽拉门板上。