[发明专利]一种动态磁感线演示组件及动态磁感线演示装置

说明书

本发明提供一种动态磁感线演示组件，涉及物理实验设备领域；动态磁感线演示组件包括两块堆叠设置的透明盖板和显示薄膜层；所述显示薄膜层密封设置在所述透明盖板之间；所述显示薄膜层由包括纳米铁粉和除锈剂的混合流体制成；本发明还提出一种动态磁感线演示装置，包括上述的动态磁感线演示组件和动态磁感线产生机构；所述动态磁感线产生机构用于产生动态磁场；所述动态磁感线演示组件用于演示所述动态磁场的磁感线；本发明能够演示变化的磁场中磁感线动态分布情况。

技术领域

本发明涉及物理实验设备领域，尤其涉及一种动态磁感线演示组件及动态磁感线演示装置。

背景技术

电磁学是大学物理中非常重要的一部分，研究的是电和磁的相互作用现象及规律。根据近代物理学的观点，磁场是存在于运动电荷周围空间除电场之外的一种特殊物质，对位于其中的运动电荷有力的作用。为了形象的反应磁场大小和分布情况，人们引入了一些设想的曲线即磁感线，用磁感线上每一点的切线方向来表示磁场方向，用磁感线分布的疏密程度来表示该点磁场的大小。当前课程内容不仅涉及U型永磁体、条形永磁体、球形永磁体等静态磁场模型，还包括通电直导线、通电螺线圈、三相交流电等磁场分布可随电流大小和方向改变而变化的动态磁场模型。了解这些模型的磁感线基本分布特点是掌握和分析磁路的基础。

现有技术中，磁感线的演示实验主要将磁体放置于硬纸板上，在纸板上均匀撒上铁屑，轻敲纸板使铁屑在磁场的作用下磁化并移动，显示出磁感线的形状。但这种方法中的铁屑容易吸附到磁体上，使用后清洁和回收十分不便，且不能演示变化的磁场中磁感线动态分布情况。

发明内容

本发明旨在解决现有磁感线演示装置不能演示变化的磁场中磁感线动态分布情况的技术问题。

本发明提供一种动态磁感线演示组件，包括两块堆叠设置的透明盖板和显示薄膜层；所述显示薄膜层密封设置在所述透明盖板之间；所述显示薄膜层由包括纳米铁粉和除锈剂的混合流体制成。

进一步地，所述纳米铁粉为纳米球形铁粉，粒径为200～500nm。

本发明还提出一种动态磁感线演示装置，包括上述的动态磁感线演示组件和动态磁感线产生机构；

所述动态磁感线产生机构用于产生动态磁场；

所述动态磁感线演示组件用于演示所述动态磁场的磁感线。

进一步地，所述动态磁感线产生机构包括第一动态磁感线产生电路；所述第一动态磁感线产生电路包括通电螺线圈、单相交流电源和通电螺线圈开关；所述通电螺线圈和所述通电螺线圈开关串联后与所述单相交流电源连接；所述透明盖板上设置有用于安装所述通电螺线圈的通电螺线圈安装孔；所述通电螺线圈穿设在所述通电螺线圈安装孔内。

进一步地，所述第一动态磁感线产生电路还包括通电直导线和通电直导线开关；所述通电直导线与所述通电直导线开关串联后与所述通电螺线圈和所述通电螺线圈开关并联。

进一步地，所述动态磁感线产生机构还包括第二动态磁感线产生电路；所述第二动态磁感线产生电路包括三相交流电源以及分别与所述三相交流电源连接的第一相支路、第二相支路和第三相支路；所述第一相支路、所述第二相支路和所述第三相支路并联；所述第一项支路包括串联的第一相支路开关、和第一相线圈；所述第二相支路包括串联的第二相支路开关和第二相线圈；所述第三相支路包括串联的第三相支路开关和第三相线圈；所述透明盖板上设置有第一相线圈安装孔、第二相线圈安装孔和第三相线圈安装孔；所述第一相线圈安装孔、所述第二相线圈安装孔和所述第三相线圈安装孔均匀分布在同一圆周上；所述第一相线圈、所述第二相线圈和所述第三相线圈分别穿设在所述第一相线圈安装孔、所述第二相线圈安装孔和所述第三相线圈安装孔内。

进一步地，所述动态磁感线演示装置还包括箱体和安装板框；

所述箱体的内侧设置有限位凸棱，用于将所述安装板框支撑在所述箱体内的上端；所述动态磁感线产生机构设置在所述箱体内；