[实用新型]一种可视化的楞次定律演示装置

说明书

本实用新型涉及一种可视化的楞次定律演示装置，包括电磁感应模块、稳压电源、电压比较模块和LED阵列；所述电磁感应模块包括螺线管和可移动的磁铁，用于输出感应电压；所述电压比较模块用于将所述感应电压分别与不同的所述参考电压进行比较；所述LED阵列包括若干LED灯组，用于根据各个所述LED灯组的亮暗演示所述感应电压的极性和电压区间；本实用新型通过设置多级电压比较电路和多级LED灯组显示感应电流的电压区间，既能定性演示感应电流方向的改变具有阻碍磁通量变化的特征，也能定量演示磁通量改变快慢对同一线圈产生感应电动势大小之间的联系。

技术领域

本实用新型涉及教学装置的技术领域，具体涉及一种可视化的楞次定律演示装置。

背景技术

楞次定律是现行中学物理学习的重点内容之一，同时也是难点。要使学生掌握好该知识点，高质量的物理实验现象辅助演示是关键。但现有该定律的物理实验演示装置大多存在以下几方面的不足：一是感应电流的方向无法直观显示，不能与磁通量变化之间产生直观联系；二是激发的感应电动势较小导致产生的指针偏转或者LED发光实验现象等不明显；三是只能定性地演示而不能实现定量的电磁现象演示。

实用新型内容

基于上述表述，本实用新型提供了一种可视化的楞次定律演示装置，通过设置多级电压比较电路和多级LED灯组显示感应电流的电压区间，既能定性演示感应电流方向的改变具有阻碍磁通量变化的特征，也能定量演示磁通量改变快慢对同一线圈产生感应电动势大小之间的联系。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种可视化的楞次定律演示装置，包括电磁感应模块、稳压电源、电压比较模块和LED阵列；

所述电磁感应模块包括螺线管、磁铁和驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述磁铁沿所述螺线管的轴向移动，使所述螺线管产生感应电压；

所述电压比较模块包括若干电压比较电路，所述电压比较电路均连接所述螺线管和所述稳压电源，所述稳压电源用于向各个所述电压比较电路提供不同的参考电压；所述电压比较模块用于将所述感应电压分别与不同的所述参考电压进行比较；

所述LED阵列包括与所述电压比较电压比较电路一一对应的若干LED灯组，每个LED灯组分别连接对应的所述电压比较电路；所述LED阵列用于根据各个所述LED灯组的亮暗演示所述感应电压的极性和电压区间。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步的，所述电压比较电路包括正向电压比较电路和负向电压比较电路；所述LED灯组包括连接所述正向电压比较电路的正向LED灯组和连接所述负向电压比较电路的负向LED灯组；

所述正向电压比较电路的同相端连接所述螺线管，所述正向电压比较电路的反相端连接所述稳压电源；所述稳压电源用于向所述正向电压比较电路提供正向参考电压；

所述负向电压比较电路的反相端连接所述螺线管，所述负向电压比较电路的同相端连接所述稳压电源；所述稳压电源用于向所述负向电压比较电路提供负向参考电压。

进一步的，所述正向电压比较电路通过正向分压电路连接所述稳压电源，所述负向电压比较电路通过负向分压电路连接所述稳压电源；

所述正向分压电路和所述负向分压电路分别包括若干依次串联的电阻，用于将所述稳压电源输出的正向参考电压或所述负向参考电压分压为若干不同的参考电压。

进一步的，所述正向分压电路和所述负向分压电路各通过一可变分压电阻连接所述稳压电源。

进一步的，所述正向LED灯组和所述负向LED灯组分别依次排列成方向相反的箭型。

进一步的，所述正向LED灯组分别采用不同颜色的灯组，所述负向LED灯组也分别采用不同颜色的灯组。

进一步的，所述螺线管通过放大电路连接所述电压比较模块。