一種演示感生磁場的實驗裝置制造方法
【專利摘要】一種能夠驗證變化的電場產(chǎn)生磁場的感生磁場演示裝置。它是在封閉外殼中，高壓電源、平行板電容器、水泥電阻三者并聯(lián)，并通過雙擲繼電器控制電容器的充放電，該雙擲繼電器由一個低壓電源和開關(guān)控制其不同的通斷狀態(tài)。首先接通電源與電容器之間的開關(guān)，使電容器充電，再斷開兩者之間的開關(guān)同時接通電容器與水泥開關(guān)之間開關(guān)，使電容器迅速放電，從而產(chǎn)生磁場使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
【專利說明】一種演示感生磁場的實驗裝置
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及一種驗證變化的電場能夠產(chǎn)生磁場裝置，可用于教學的演示實驗
>J-U ρ?α裝直。
【背景技術(shù)】
[0002]在大學物理教學過程中，當講解麥克斯韋方程組時，講解變化的電場會產(chǎn)生感生磁場的時候，學生往往是一頭霧水，很難理解感生磁場的存在。
[0003]目前，有一些實驗裝置演示感生磁場，多為感應圈，平行板電容器，低壓電源和接有氖泡的拾電線圈組成的裝置。當LC回路中有震蕩電流時，平行板電容器中周期性變化的電場會產(chǎn)生同周期變化的磁場，這個變化的磁場會產(chǎn)生新的渦旋電場，若把拾電線圈放到平行板電容器中，渦旋電場會激發(fā)感應電動勢使氖泡發(fā)光，從而間接證明了變化的電場會產(chǎn)生磁場。但是，此裝置并沒有直接驗證感生磁場的存在，不夠直觀，容易造成錯誤理解。
[0004]為了克服現(xiàn)有的演示實驗裝置驗證方法不夠直觀的不足，本實用新型提供一種演示實驗裝置，該裝置能夠直接通過小磁針的轉(zhuǎn)動驗證感生磁場的存在。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:電路通過電容器兩極板間電壓的迅速下降，產(chǎn)生足夠強的磁場，使處于兩極板間的小磁針克服地磁場和極化電荷的阻力而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。在密封外殼中，高壓電源、平行板電容器、水泥電阻三者相互并聯(lián)，由一個雙擲繼電器控制其閉合與斷開。將`小磁針放入平行板電容器的兩極板間，首先將高壓電源與電容器之間開關(guān)閉合，使電容器充電而具有較高電壓，然后斷開兩者之間的開關(guān)，同時閉合電容器與水泥電阻之間的開關(guān)，實現(xiàn)電容器兩極板間的電壓迅速降低，從而產(chǎn)生強磁場使小磁針偏轉(zhuǎn)。該繼電器與一個低壓電源和開關(guān)串聯(lián)獨立于上述電路之外，以避免操作者直接在高壓電路中控制開關(guān)的閉合與斷開，保證操作者的人身安全和電路安全。為了實現(xiàn)電路的迅速放電同時又要減少放電時產(chǎn)生大量的熱量，采用水泥電阻來實現(xiàn)該放電過程，因為水泥電阻功率較大，允許較大電流通過，同時又具有耐熱和良好散熱的特點，能夠有效的保證快速放電時的電路安全。
[0006]本實用新型的有益效果是，可以直觀的證明變化的電場產(chǎn)生磁場，電路結(jié)構(gòu)簡單，現(xiàn)象明顯，用于教學演示實驗，有利于學生更好理解理論知識。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本實用新型的電路原理圖。
[0008]圖中，I表不電壓源,2表不開關(guān),3表不高壓電源，4表不雙擲繼電器,5表不平行板電容器，6表不水泥電阻，7表不小磁針。
具體實施例[0009]在圖1中，高壓電源(4)、平行板電容器(5)、水泥電阻(6)并聯(lián)，雙擲繼電器(3)控制高壓電源(4)、平行板電容器(5)、水泥電阻(6)的通斷。雙擲繼電器(3)由開關(guān)(2)控制，同時與電壓源(I)串聯(lián)。開關(guān)(2)閉合時，高壓電源⑷和平行板電容器(5)連通，同時平行板電容器(5)和水泥電阻(6)斷開，此時高壓電源(4)給平行板電容器(5)充電。將開關(guān)⑵斷開，高壓電源⑷和平行板電容器(5)斷開，同時平行板電容器(5)和水泥電阻(6)連通，平行板電容器(5)通過水泥電阻(6)實現(xiàn)快速放電，在平行板電容器(5)兩極板間產(chǎn)生強磁場，使小磁針(X)轉(zhuǎn)動。
【權(quán)利要求】
1.一種演示感生磁場的實驗裝置，在密封外殼中，電源、平行板電容器、電阻三者相互并聯(lián)，通過電容器的充放電控制電容器兩極板間電場變化，從而產(chǎn)生磁場，其特征是:使用高壓電源給電容器充電，通過水泥電阻放電，提高電容器兩極板間電壓變化速率，產(chǎn)生足夠強磁場來克服地磁場和極化電荷產(chǎn)生的阻力，使極板間小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的演示感生磁場的實驗裝置，其特征是:通過雙擲繼電器的控制，使電容器兩極板先在高壓電源下充電再通過水泥電阻迅速放電，從而在兩極板間產(chǎn)生較強的磁場，極板間的小磁針在磁場作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的演示感生磁場的實驗裝置，其特征是雙擲繼電器獨立于高壓電路之外，對電容器充放電進行控制。
【文檔編號】G09B23/18GK203659300SQ201420005161
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年1月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月1日
【發(fā)明者】李松濤, 袁月, 趙新竹, 陳一鳴, 靳偉佳, 李憲蔚, 蔣暢 申請人:華北電力大學（保定）