[实用新型]螺线管磁场演示仪

说明书

所属技术领域

本实用新型是定性研究通电螺线管产生的磁场与那些因素有关系的演示仪器，尤其是能进行探究通电螺线管内部磁场的方向和强弱。应用于初中、高中物理演示实验。

背景技术

目前，有关通电螺线管磁场的实验仪器有以下三类：

一是中学在教学上用的实验仪器。通过观察通电螺线管产生的磁场吸引大头针或曲别针的多少判断磁场的强弱，或者根据磁场对弹簧形变的程度，来研究通电螺线管产生的磁场与那些因素有关系，通过观察小磁针的指向来判断产生磁场的方向。这样进行实验效果不够理想，不能观察到已经制作好的一般螺旋管的内部磁场大小和方向。

二是大学和科研部门开发设计的仪器，通过利用霍耳元件来定量研究通电螺线管产生的磁场。中学主要是定性研究通电螺线管产生的磁场，利用这样的仪器进行实验成本高，不适宜进行中学实验。

三是有的开发的定性研究通电螺线管产生的磁场的仪器和实验设计，主要是不能观察到电螺线管产生的磁场的方向，也不能探究通电螺线管内部磁场的方向和强弱。

为了克服现有的研究通电螺线管磁场的实验仪器的问题，本实用新型提供一种能定性研究通电螺线管产生的磁场与那些因素有关系，并且能进行探究通电螺线管内部磁场的力向和强弱的演示仪器，提高实验的可见度和实验效果。并且对螺线管进行改进，增强实用性。

发明内容

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

根据在平行力作用下物体平衡和稳定平衡原理设计指针系统的。根据磁极之间的相互作用设计磁场探针，磁极之间的相互作用使指针系统偏转，根据指针系统偏转情况确定磁场的方向和强弱。对螺线管的进行改进，增强实用性。

1、指针系统在受到探针重力、平衡杆重力、平衡螺母重力、磁场力几个平行力和轴的力作用下绕转轴转动。根据在平行力作用下物体的平衡和稳定平衡原理设计指针系统，指针系统重心设计在转轴的正下方，使指针处于稳定平衡状态。这样制做出来的仪器稳定程度高，调节指针系统方便，实验效果好，并为研究螺线管内部磁场情况创造条件。

2、根据磁极之间的相互作用设计磁场探针，通过指针系统的偏转，不但可以判断磁场的方向，还可以判断磁场的强弱，并且提高了实验效果。本实用新型利用自制的磁场探针，可以探究通电螺线管内部磁场的方向和强弱。解决利用小磁针来研究螺线管内部磁场的不方便的问题。磁场探针与指针系统的横梁的连接设计为能转动的轴，这样可以使磁场探针与螺线管轴平行，解决了探究通电螺线管内部的磁场情况的难题。

3、螺线管的设计的改进。

①将实验要用多种不同线圈匝数的螺线管，合并成一个螺线管，通过中间抽头经过合理的组合来实现有规律的多种不同线圈匝数的目的，这样进行实验降低成本，实验操作方便。②在螺线管两端边缘去掉一小部分，可以增加螺线管在平放时的稳定性能。

附图说明

下面结合附图和对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的螺线管磁场演示仪原理图。

图2是螺线管磁场演示仪原理图(俯视图)。

图3是螺线管设计图。

图4是螺线管线圈组合表。

图5是指针系统原理图。

图1、图2中，①指针 ②指针系统平衡螺母 ③指针系统转轴 ④磁场探针与指针系统活动连接轴 ⑤磁场探针已知极性磁铁 ⑥螺线管 ⑦接线盒 ⑧刻度盘 ⑨滑动变阻器。

图5中，①指针 ②平衡螺母 ③转动轴 ④磁场探针与指针系统活动连接轴 ⑤磁场探针连接杆⑥已知磁极的小磁铁。

具体实施方式

本实用新型设计制作方法和使用方法

1、本实用新型的磁场的方向和强弱是根据磁极之间的相互作用原理进行设计，磁场探针下面放上已知磁极的小磁铁，磁场的方向由指针偏转的方向来进行判断，磁场的强弱由指针系统偏转角度的大小进行判断。

如果磁场探针下面的已知小磁铁下面是S极，如果指针是向上偏转，则该处的磁场的方向是向上的。否则磁场的方向是向下的。

2、本实用新型磁场探针与指针系统的横梁的连接设计为能转动的轴，这样可以使磁场探针与螺线管轴平行，解决了探究通电螺线管内部的磁场情况的难题。通过观察指针系统偏转情况定性判断磁场大小和方向。

3、螺线管在设计上有两个改进。