[其他]立式封闭型教学小电机

说明书

本实用新型是一种电学教具。

现有教具产品中的小电机有如下三个缺点：

1.电机的转动轴在水平方向上，因此转动时阻力大，不易起动，消耗电池较多。

2.定子磁体是马蹄形，且导磁铁片不够厚，向空间发散的磁损失较大，转子线圈中的磁通量则减少，因此作电动机时，转子的转矩较小，作发电机时，转子产生的电动势较低。

3.电机的定子磁场多是用通电线圈产生，其磁极的极性不明显，且与现行的物理教材中的插图不一致，使学生理解困难，另外，这种磁场不能取下来作其它电磁学实验。

为了满足物理教学中应突出本质性现象，节约能源，与一物多用等要求，本实用新型作了一些改进，其要点如下：

1.电机的转动轴如图中的①在竖直方向上。

2.电机的定子是永久磁体如图中的②与③。

3.定子磁体的周围用足够厚的扁铁如图中的④包围起来，使它的外磁路通过导磁材料成闭合的。因此在教学中收到了一些前所未有的明显效果。今以实施例说明如下：

（一）电机的结构

1.磁体如图中的②与③是长40mm，宽30mm，厚18mm的锶铁氧体，表面磁感应强度为1100高斯。

2.“导磁铁板”如图中的④是宽35mm，厚7mm的扁铁。

3.转子的轴如图中的①是直径＝2mm的铜裸线。

4.集流环如图中的⑤与换向器如图中的⑥结合在一起是用厚0.1mm的紫铜片卷成的管，管径为5mm。

5.电刷如图中的⑦（宽端）的磷铜片弯成U形，其高、低、松紧可调。

6.转子线圈有两个，可以互换到定子中去使用。

A、单匝线圈如图中的⑧是φ＝1mm漆包线做成的长40mm宽30mm的矩形线圈。

B、多匝线圈是φ＝0.2mm漆包线空绕（无铁心）200匝成矩形线圈，长40mm，宽30mm。

7.顶部接线板如图中的⑩是透明塑料的。

（二）作物理实验时，如用本人发明的“地磁式万用电表”（专利申请号85205570已初审合格）显示，效果则更好。可以对以下几个过去认为较难的实验取得明显效果。例如：

1.用2节干电池，电刷（接在集流环上）可使单匝线圈在“中性面”附近往复摆动数次，最后停在中性面附近。

2.用1节电动势ε≥1.3伏的干电池，（电刷接在换向器上）可使单匝线圈的转子迅速起动，并连续地较快转下去。

3.用多匝线圈的转子串联1.5V或2.5V小灯泡，再以两节干电池作电源，可以看出转子快转则灯光暗，转子慢转灯光亮（加电流表则更好）可以直接看到反电动势的存在，及其变化条件。

4.用手转动转轴，可以任意调节，得到2秒＞T＞0.1秒的各种超低频交流电，再以地磁式万用表（普通灵敏电流计也可代用）指针的偏转与颤动情况显示，可以作交流电，半波整流。全波整流、滤波与变压器原理等各种交流电实验。即可以此代用市电交流电源与示波器，完成中学物理中各个交流电的实验。

5.用电机上的磁铁还可作“滚棒实验”验证左手定则。

6.用单根导线切割磁力线，可直接使电表指针尖端位移至2毫米以此验证右手定则。

7.磁铁可随手取下作其它电磁学实验。