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教学仪器24033通电平行直导线相互作用演示器

来源:admin 发布日期: 2017-8-25 15:08:42 浏览:

一、 概述


用24033通电平行直导线相互作用演示器来演示的电流之间的相互作用是电磁学中的一个重要现象也是高中物理教学中的一个重要内容。我们制作的新仪器是对传统演示仪器的一个创新,自带大电流电源,演示视角宽、现象明显,而且操作简单,是一个升级换代产品。


二、 主要技术性能


1、   工作条件:电源电压:AC220V 50Hz  环境湿度:-100C~400C

             环境湿度:<85%RH(400C)

2、   通电触点为银触点,两银点之间距离为30±2mm。

3、   两平行直导线为铜管,直径为Φ4。

4、   电源功率≯25W,可瞬间提供60A以上电流。

5、   可靠性:通电动作可连续操作不小于20次。


三、 结构与原理


    由于24033通电平行直导线相互作用演示器的电磁作用力比较小(在较小的电流下),为了提高动作幅度,我们采取了旋转方式,转化成力矩来驱动平行直导线,这样就大大加强了电磁力的作用效果,而且转动摩擦力较小,使演示现象十分明显。为了明确指示电流方向,24033通电平行直导线相互作用演示器上配有电流方向指示标志。

为了方便教师的教学实验,我们专门为仪器设计了能提供瞬间大电流的电源(瞬间电流不小于60A),放置在24033通电平行直导线相互作用演示器内部。只要接通220V交流电源就可以作演示实验。

    在这里我们需向老师们讲明一点,为了降低成本,充分利用电源的输出功率,又能保证演示现象明显,24033通电平行直导线相互作用演示器实际供给平行直导线的电流是交流电。虽然是交流电,但是两通电平行直导线相互间所产生的相吸、相斥的现象与直流供电的现象是完全一致的。因为从微观上看,能过两条平行直导线的正弦交流电流,在第一瞬间通过导线的电流都具有一个固定的方向(相似于直流电),其电磁现象与通入直流电所产生的现象是一致的。

    假设两平行直导线是并联连接,在正半周时两平行直导线的电流方向是一样的,负半周时也一样,所产生的现象与通入直流电流是一样的,都是相互吸引。

    倘若两平行直导线串联连接,无论在哪一时刻流经两平行直导线的电流方向总是相反的,所以在电流磁场的作用下,两导线互相排斥。

综合以上分析,虽然我们采用了交流供电但其电磁力的作用现象与教材所描述的是没有矛盾的。老师在讲课时,可以结合教材讲解,将供电电源视为是直流,红色接线柱视为正极,黑色接线柱视为负极。


四、 使用说明


1、调水平:把两平行直导线装在仪器上下两个对应的银触点的凹槽中,并检查是否转动灵活。调节仪器底部的可调支脚(主要调节后面的两只),使两平行直导线在自身重力的作用下,自动转向观察者方向,就视为水平调好了。注意不要使仪器过于前倾,否则会影响两直导线的动作幅度。

2、并联连接法(两平行直导线通电电流方向相同):用长导线的一端接仪器顶端上的一个黑色接线柱,另一端接仪器台面边上的电源正极(红色接线柱)。用一根短导线将仪器台面上支架内的两接线柱短路连接,并用另一根短导线连接到台面边上的电源负极(黑色接线柱)。接通220V电源,按下仪器后板上开关,电源指示灯亮,按点开关,两平行直导线就会产生相互吸引现象。

3、串联连线法(两平行直导线通电电流方向相反):将仪器台面上的支架内的两接线柱分别各用一根短导线就近连接到电源的正、负极上即可。长导线不用。接通220V电源,按下仪器后面上开关,电源指示灯亮,按面板上点开关,两平行直导线就会产生相互排斥现象。


五、 注意事项

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