發(fā)電機演示模型的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種發(fā)電機演示模型，包括展示平臺，展示平臺上有導桿支座，導桿支座上有導桿，導桿上承載有支架底座，支架底座可沿導桿移動，支架底座上固定有線圈支架，線圈支架內有閉合線圈，磁鐵轉軸從閉合線圈內穿過，磁鐵轉軸一端鉸接在第一磁鐵支架上，另一端與傳動變速裝置連接，傳動變速裝置上有第一手柄，磁鐵轉軸上有磁鐵，支架底座上固定有剛性連桿，剛性連桿一端固定在圓盤邊緣處，圓盤上有第二手柄，展示臺上還固定有兩個限位柱，展示臺上連接有燈泡，燈泡與閉合線圈電連接。本發(fā)明結構簡單，不僅可以演示閉合線圈切割磁感線對感應電流的影響，還可以演示閉合線圈不切割磁感線對感應電流的影響，更具直觀性和趣味性。
【專利說明】發(fā)電機演示模型
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種教學模型，具體是一種用來演示發(fā)電機原理的發(fā)電機演示模型。技術背景
[0002]發(fā)電機是把機械能轉換為電能的設備，是利用閉合線圈在磁場中切割磁感線產生感應電流的原料來發(fā)電的。
[0003]交流發(fā)電機由于其使用范圍的普遍性，也成為了中學物理教學方面重點內容。但目前普遍使用的發(fā)電機模型，只能用來演示閉合線圈切割磁感線對感應電流的影響，不能演示閉合線圈不切割磁感線對感應電流的影響，使學生分不清是由于磁鐵旋轉產生感應電流還是由于閉合線圈切割磁感線產生感應電流。
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種發(fā)電機機演示模型，該模型不僅可以演示轉速對感應電流的影響，還可以演示磁場強度對感應電流的影響。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種發(fā)電機機演示模型，包括展示平臺，展示平臺上固定有導桿支座，導桿支座上固定有導桿，導桿上承載有支架底座，支架底座可沿導桿移動，支架底座上固定有線圈支架，線圈支架內有閉合線圈，磁鐵轉軸從閉合線圈內穿過，磁鐵轉軸一端鉸接在第一磁鐵支架上，另一端穿過第二磁鐵支架與第二磁鐵支架上的傳動變速裝置連接，第一磁鐵支架和第二支架固定在展示臺上，傳動變速裝置上固定有第一手柄，磁鐵轉軸上固定有磁鐵，磁鐵位于第一磁鐵支架和第二磁鐵支架之間；第一磁鐵支架上開有長通孔，支架底座上固定有剛性連桿，剛性連桿一端穿過長通孔固定在圓盤邊緣處，圓盤鉸接在展示臺上，圓盤上有第二手柄，展示臺上還固定有兩個限位柱，兩限位柱的連線穿過圓盤的圓心且與磁鐵轉軸垂直；展示臺上還連接有燈泡，燈泡與閉合線圈電連接。
[0006]在閉合線圈與磁鐵軸線不重合時，搖動第一手柄，磁鐵旋轉，但是由于閉合線圈沒有切割磁感線，所以不會產生感應電流，燈泡不發(fā)光；
轉動第二手柄，圓盤轉動，至第二手柄接觸另一限位柱，此時第二手柄共旋轉180°，同樣，圓盤也旋轉，轉動過程中，剛性連桿推動支架底座向靠近磁鐵的方向移動，直到閉合線圈與磁鐵軸線重合，然后搖動第一手柄，帶動傳動變速裝置內部器件轉動，再帶動磁鐵旋轉，形成旋轉磁場，閉合線圈中的導線切割磁感線，根據(jù)定理，切割磁感線的導體中會產生感應電流，所以閉合線圈中有電流流過，與閉合線圈連接連接的燈泡中也有電流通過，燈泡發(fā)光。
[0007]本發(fā)明的發(fā)電機演示模型結構簡單，不僅可以演示閉合線圈切割磁感線對感應電流的影響，還可以演示閉合線圈不切割磁感線對感應電流的影響，而且可以通過燈泡亮度演示轉速大小對產生的感應電流大小的影響，更具直觀性和趣味性。
【專利附圖】
【附圖說明】[0008]圖1為本發(fā)明磁鐵位于閉合線圈外時的結構示意圖。
[0009]圖2為圖1的A向視圖。
[0010]圖3為本發(fā)明閉合線圈與磁鐵軸線重合時的示意圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步說明。
[0012]發(fā)電機演示模型,如圖1和圖2所示,包括展示平臺I,展示平臺I上固定有第一導桿支座10a、第二導桿支座10b、第三導桿支座IOc和第四導桿支座IOd,所述第一導桿支座10a、第二導桿支座10b、第三導桿支座IOc和第四導桿支座IOd呈四邊形布置,第一導桿支座IOa與第三導桿支座IOc之間固定有第一導桿Ila,第二導桿支座IOb與第四導桿支座IOd之間固定有第二導桿Ilb,第一導桿Ila與第二導桿Ilb相互平行,第一導桿Ila與第二導桿Ilb共同承載支架底座13,支架底座13可沿第一導桿Ila和第二導桿Ilb移動,支架底座13上固定有線圈支架6，所述線圈支架6為市售產品，線圈支架6內有閉合線圈4，閉合線圈4兩端連有電刷，磁鐵轉軸5從閉合線圈4內穿過，磁鐵轉軸5 —端鉸接在第一磁鐵支架14上，磁鐵轉軸5另一端穿過第二磁鐵支架7與傳動變速裝置9連接，傳動變速裝置9固定在第二磁鐵支架7上，第一磁鐵支架14和第二支架7都固定在展示臺I上，傳動變速裝置9上固定有第一手柄8，磁鐵轉軸5上還固定有磁鐵12，磁鐵12位于第一磁鐵支架14和第二磁鐵支架7之間靠近第二磁鐵支架7處；第一磁鐵支架14下端部開有長通孔，支架底座13中間位置固定有剛性連桿16，剛性連桿16 —端穿過長通孔固定在圓盤17邊緣處，圓盤17鉸接在展示臺I上，可在展示臺I上轉動，圓盤17上固定有第二手柄18，圓盤17兩側各有一個限位柱15，限位柱15的連線穿過圓盤17的圓心且與磁鐵轉軸5垂直；展示臺I上還固定盒體2，盒體2上固定有三個燈泡3，燈泡3通過盒體2內的導線與閉合線圈4電連接。
[0013]以上所述發(fā)電機演示模型可以安放在透明罩內，透明罩上開有供第一手柄8和第二手柄18伸出的孔。
[0014]當閉合線圈與磁鐵軸線不重合時，如圖1和圖2所示，搖動第二手柄18，磁鐵12旋轉，但是由于閉合線圈4沒有切割磁感線，所以不會產生感應電流，燈泡3不亮；
當轉動第二手柄18，圓盤17同步轉動，至第二手柄18接觸另一限位柱15，此時第二手柄18共旋轉180°，同樣，圓盤17也旋轉180°，剛性連桿16推動支架底座13向靠近磁鐵12的方向移動，直到閉合線圈4與磁鐵12軸線重合，如圖3所示，然后搖動第一手柄8，帶動傳動變速裝置9內部器件轉動，再帶動磁鐵12旋轉，形成旋轉磁場，閉合線圈4中的導線切割磁感線，根據(jù)定理，切割磁感線的導體中會產生感應電流，所以閉合線圈4中有電流流過，與閉合線圈4連接的燈泡3中也有電流通過，燈泡3發(fā)光。
[0015]以上所述僅是本發(fā)明的【具體實施方式】，應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明的技術方案進行若干變形或者等同替換，例如將燈泡替換為電流表或發(fā)光二極管等，這些也應視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.發(fā)電機演示模型，包括展示平臺，其特征在于:展示平臺上固定有導桿支座，導桿支座上固定有導桿，導桿上承載有支架底座，支架底座可沿導桿移動，支架底座上固定有線圈支架，線圈支架內有閉合線圈，磁鐵轉軸從閉合線圈內穿過，磁鐵轉軸一端鉸接在第一磁鐵支架上，另一端穿過第二磁鐵支架與第二磁鐵支架上的傳動變速裝置連接，第一磁鐵支架和第二支架固定在展示臺上，傳動變速裝置上固定有第一手柄，磁鐵轉軸上固定有磁鐵，磁鐵位于第一磁鐵支架和第二磁鐵支架之間；第一磁鐵支架上開有長通孔，支架底座上固定有剛性連桿，剛性連桿一端穿過長通孔固定在圓盤邊緣處，圓盤鉸接在展示臺上，圓盤上有第二手柄，展示臺上還固定有兩個限位柱，展示臺上還連接有燈泡，燈泡與閉合線圈電連接。
2.如權利要求1所述的發(fā)電機演示模型，其特征在于:所述導桿支座有四個，四個導桿支座呈四邊形布置，導桿有兩個，兩個導桿相互平行。
3.如權利要求2所述的發(fā)電機演示模型，其特征在于:所述的支架底座由兩個導桿共同承載。
4.如權利要求1所述的發(fā)電機演示模型，其特征在于:所述兩限位柱的連線穿過圓盤的圓心且與磁鐵轉軸垂直。
【文檔編號】G09B23/18GK103943012SQ201410173716
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月28日 優(yōu)先權日:2014年4月28日
【發(fā)明者】李仁為, 井大喜, 翁成美, 宋偉強 申請人:蚌埠市創(chuàng)新科普產品工程研究中心有限公司