[发明专利]电磁感应与电磁谐振对比实验系统及其实验方法

权利要求书

1.一种电磁感应与电磁谐振对比实验系统，其特征在于，包括开关电源、信号发生模块、高频发射模块、发射线圈、谐振线圈、负载小车、232通讯模块、蓝牙接收模块、单片机微型处理模块、显示屏、水平跑道、刻度尺、电源管理模块、单片机A\D采集模块、蓝牙发送模块、调频旋钮；

所述开关电源，采用的是可同时输出24V1A 5V1A的开关电源，作为本装置的主要能量来源；

所述信号发生模块由高频振荡模块和高频调节模块组成为本装置提供可调的高频振荡信号；

所述高频发射模块使高频振荡信号放大后传递给发射线圈，发射线圈垂直于水平跑道安装，把电能转化为高频磁场能发射出去；所述发射线圈用于把高频磁场发射出去，其采用直径2mm的铜质漆包线，平面螺旋式绕制结构线圈直径为250mm匝数4匝，线圈垂直于跑道摆放，放在跑道顶端与刻度尺的0刻度平齐；

所述谐振线圈为五个或六个，垂直于水平跑道且线圈间间隔摆放；所述谐振线圈采用直径2mm的铜质漆包线，平面螺旋式绕制结构线圈直径为250mm匝数2匝，线圈各自独立无电源线连接，线圈垂直于跑道，谐振线圈与发射线圈平行间隔50mm安装，线圈与线圈之间平行摆放间隔5cm；

所述接收线圈垂直固定在负载小车上，负载小车在所述水平跑道上移动，所述接收线圈把空间高频交变磁场接收转换为高频电流，高频电流经电源管理模块转化为直流电供负载小车使用；所述接收线圈采用直径2mm的铜质漆包线，平面螺旋式绕制结构线圈直径为150mm匝数2匝，线圈垂直于负载小车嵌入负载小车的外壳；

所述单片机A\D采集模块用于采集负载小车上接收线圈的电能参数，并通过所述蓝牙发送模块发送给所述蓝牙接收模块；

所述蓝牙接收模块把接收的电能参数经过单片机微型处理模块处理后，经232通讯模块传输到显示屏，显示效率变化及对应的电能参数；

所述刻度尺平行设置在所述水平跑道的一侧；

所述调频按钮与高频发射模块连接，调频按钮共设置三个档位，分别为：0档位、谐振档位、非谐振档位，其中0档位为无输入频率，谐振档位是指输出使装置达到电磁谐振时的频率，非谐振档位是指输出使装置工作在非谐振状态下的频率。

2.一种利用权利要求1所述的电磁感应与电磁谐振对比实验系统的实验方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一；首先把负载小车放在发射线圈的起始端车头与发射线圈及刻度尺的0刻度处平齐，启动开关电源；

步骤二；等待装置启动就绪后旋转调频旋钮从零频率档位刻度至谐振档位，此时负载小车从发射线圈端零刻度处前进直至停止；

步骤三；通过刻度尺来读取负载小车运动距离；

步骤四；此时观察显示屏上的效率曲线及电能参数包括开路电压、短路电流；

步骤五；把调频旋钮手动复位至0频率档位，装置其他各部整体复位；

步骤六；把调频旋钮从零频率档位刻度至非谐振档位，此时负载小车从发射线圈端的零刻度处前进直至停止；

步骤七；通过刻度尺来读取负载小车移动距离；

步骤八；此时观察显示屏上的效率曲线及电能参数包括开路电压、短路电流；

步骤九；把调频旋钮手动复位至0频率档位，装置其他各部整体复位；

步骤十；对比两次实验数据及观察两次的效率折线变化；

步骤十一；关闭电源器材整理归位。