自制磁场对载流导线的作用力投影演示仪

磁场对载流导线的作用力演示实验 ,主要是研究载流导线在磁场中所受安培力的方向跟磁场方向、导线中电流方向的关系。原演示装置 (图 1)是用弹簧把一段直导线 AB水平地悬挂在蹄形磁铁的两极间 ,设法使导线 AB只能上下移动 ,不能左右移动 ,电流经弹簧引入导线 AB,慢慢转动磁铁 ,注意观察实验现象 :图 11.磁场方向跟导线 AB中的电流方向的夹角不断变化时 ,载流导线受到的作用力是否变化 ?2 .载流导线在磁场中何时受到的作用力最大 ?何时受到的力最小 ?用该装置做课堂演示实验 ,要使学生看到通电导线受到力随θ角变化的情况 ,和在什么情况…     

电学实验的研究与设计（六）（续一）

四、电磁现象电磁现象主要是讲磁场的产生、磁场的性质、电流产生的磁场与电流的关系、电磁铁的应用、产生电磁感应的条件、感生电动势的大小和方向取决于哪些因素、电动机和发电机等。目前在教学中,演示实验较多而学生实验很少,学生做题多而不会分析和解决实际问题。如...     

圆环电流在全空间形成的磁感应强度分布

从毕奥——萨伐尔定律出发,利用圆环电流磁场的对称性推导出了全空间的磁感应强度分布,借助于数学软件Mathematica4．0得到了磁感应强度矢量分布图．讨论了圆环电流平面和中心轴线上的磁场。     

电流相互作用的实验设计

通电导体在磁场中受到力的作用 ,这是毕一萨电磁力定律的基本内容 ,但是如果相互平行的二个导体在无外加磁场时 ,相互之间还会不会有力的作用呢 ?为了说明电流之间通过磁场发生相互作用的问题 ,我们制作了一台直流电流相互作用仪 (如图 1所示 ) ,用于磁场一章的教学中 ,对于帮助学生理解电流之间通过磁场相互作用的概念 ,培养学生灵活运用安培定则和左手定则解决实际问题的能力有很大的帮助 ,在教学中取得了很好的效果。首先 ,制作一个 1 6 0ｍｍ× 80ｍｍ× 30 0ｍｍ的有机玻璃盒 ,盒子安装在 2 0 0ｍｍ× 6 0ｍｍ的底座上 ,底座上装有 2个…     

电流磁场研究板

磁场磁力线在中学物理教学中是个重点的难点,但是磁场磁力线的实验演示效果却很差,一般教学都是通过打幻灯或叫几个学生到讲台前来才能看得见。我在教学中研制出了电流磁场研究板,能在竖直面上直接演示直线电流和螺线管电流磁场的磁力线,坐在后排的学生都可以看清磁力线的形状和方向,效果很好。此研究板设计的最大特点是制作了许多特殊的小磁针,把这些特制的小磁针钉在挂在四块木板条上(见图1)。演示时分别把小磁针板挂在直导线或螺线管周围,小磁针能在竖直面上自由地按磁场方向转动,并按磁力线形状排列。本仪器还附带解决了初三课本上电磁…     

均匀磁场中初始静止的液态金属在电流作用下三维运动的数值研究

液态金属在磁场中运动的研究在理论和应用方面都具有重要的意义.本文建立了在均匀磁场中初始时刻静止的液态金属流体的物理模型, 并向其中通入水平方向的电流.采用数值方法研究当存在沿竖直方向的、沿水平方向且平行于电流方向和沿水平方向且垂直于电流方向的外加磁场三种情况下金属流体的三维运动特性.分析发现, 电磁场的耦合作用会使原本静止的液态金属失稳并开始运动, 还会从自由表面生发出大量的二次液块甚至细小的液滴.磁场的方向和强度、电流的方向和密度均会影响金属流体的运动形态.     

安培力定量演示仪

1教具装置图(见图1)2仪器特点及用途(1)特点仪器突破了安培力实验的弱点,彻底解决了安培力方向与磁场和电流所决定的平面垂直。解决了安培力公式F=BILsinθ的定量研究问题,其中主要解决了磁场的旋转问题。因此F与sinθ的定量关系得到解决,进而为定量验证安培力公     

基于深度换算理论的多通道磁场自动测试系统

针对监测舰船等大型物体的磁场分布在数据采集的快速性、稳定性和准确性等方面存在技术难度这一情况, 研制1种多通道磁场自动测试系统,应用多通道数据采集技术,通过磁通门传感器阵列,多点、多方向实时采集舰船磁场,依据深度换算理论分析磁场分布.试验表明,系统分辨率可达1 nT,测量范围为0～±200 000 nT,测量精度≤1% F.S.,稳定性≤2 nT/h.     

安培力大小演示仪

1教具装置图(见图1)2仪器特点及用途本教具借用电子秤将难以测量的安培力定量地测量出来,并能定量探究安培力大小和磁场中通电导线长度、电流大小及电流与磁场角度的关系。3制作材料电子秤,钕铁硼强磁钢,PVC转换接头,漆包线,木板。     

不用磁铁的电磁感应演示器

新课标人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》第一节"划时代的发现"讲到:奥斯特梦圆"电生磁",法拉第心系"磁生电"。将电和磁的关系作了全面的阐述,电流能产生磁场,变化的磁场会使闭合线圈产生电流。但课本仅对这段物理     

关于稳恒电流的几个问题

本文讨论稳恒电流讲解中的几个关键问题,即电流的方向、电流的形成、电源和电磁学发展史梗概.     

投影式静电场等势线描绘演示器

、原理稳恒电流场的电势与静电场的电势满足相同的偏微分方程,当稳恒电流场与静电场有相似的边界条件时,稳恒电流场的电势分布与静电场的电势分布相同。因此,可用二维稳恒电流场来模拟二维静电场。二、特点和用途该仪器采用镀有半导体透明导电膜的普通玻璃板作为平面型...     

可调式瞬间大电流教学电源

在中学物理学中，做安培力、奥斯特、电流磁场等实验，因回路电阻太小，要使效果显著，需有能输出较大电流的电源。但实验室配置的教学电源过载保护一般为4安培，易因过载保护引发故障而延误实验。用蓄电瓶虽能输出较大电流，却增加实验室养护困难。用于电池组浪费大，回收     

自制简易电表

电表是许多实验和科技活动不可缺少的仪器,由于种种原因,许多普通中小学不能满足需要。利用一些废旧物品自制电表,既可满足实验的需要,又可使学生巩固已学的知识,提高灵活运用和实际动手能力,养成自力更生、勤俭办事和科学思维的好习惯,一举多得。 一、原理 电流通过导线可引起周围磁场的变化,而磁场的变化可引起指南针的偏转。     

安培力演示仪

1　仪器装置图 (图 1所示 )图 12　仪器特点及用途(1)特点 :本教具利用杠杆原理 ,直观地演示安培力Ｆ与匀强磁场的磁感应强度Ｂ、通电导体中的电流强度Ｉ的正比例关系 ,尤其是能直观地演示安培力Ｆ跟磁场方向和通电导体中电流方向的夹角θ的正弦函数的正比例关系 ,操作方便、灵敏度大、直观性强。(2 )用途 :本教具可演示以下实验①演示Ｆ与Ｂ成正比例②演示Ｆ与通电导体中的电流Ｉ成正比例③演示Ｆ与磁场方向和电流方向夹角θ的正弦函数ｓｉｎθ成正比例3　制作材料(1) 4 0 0ｍｍ× 2 50ｍｍ× 5ｍｍ和 32 0ｍｍ× 2 0 0ｍｍ× 5ｍｍ有机玻…     

让自主探究真正融入物理课堂——《几种常见的磁场》第一课时教学设计

【课标要求】会用磁感线描述磁场,会判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。【教学设计思想】人教版普通高中课本《物理》(选修3-1)第三章第三节"几种常见的磁场"一节,配套教学用书建议为2学时。本节教材内容在初中的基础上有了很大的提高和拓展。其中"磁感线"、"几种常     

磁场对电流的作用实验演示器的改进

关于磁场对电流作用的实验演示器 ,教材及参考书都有图文介绍 [1.2 ] ,为提高实验成功率 ,有许多教师对其进行改制[3 .4 ] 。笔者以初中物理教材中的实验设计思路为基础 ,对该实验装置略加改进 ,使实验更简单易行 ,现象直观明显 ,成功率高 ,可见度大 ,而且能完成教材中电和磁部分的一系列实验 ,效果很好。用该装置演示导体在磁场中运动 ,线圈在磁场中受力运动及简易直流电动机原理 ,均能获得良好的实验效果 ,与教材实验设计思路也相吻合。现简要介绍如下 ,谨供同仁共酌。一、结构该演示器主要部件包括 :1.木制小桌 (或木板 ) 2 .铝合金导轨 …     

高频行波磁场驱动低电导率液体流动的数值模拟

由两组线圈产生的高频行波磁场可用于驱动低电导率的液体,因此对其机理的研究具有重要意义。建立该驱动方式的数值模型,研究线圈电流大小、频率、相位差以及线圈间距对低电导率液体的流场与温度场的影响,从而获得最佳的电气参数配置以及线圈结构。模拟计算结果表明：流体的平均流速和平均温度与电流大小和频率均为线性关系。流体的平均流速随电流的相位差增加呈先增大后减小的规律,且在相位差为90°附近达到最大值。随着线圈间的距离变化,流场的分布形式从2个涡流转变为单个大环流。此外还采用粒子图像测速技术测量NaCl溶液在高频行波磁场驱动下的流场分布,验证该驱动方式的可行性和有效性。     

线圈的互感与矢量位能的关系

在电工学中讲到两相磷的线圈的电流相互作用产生电磁感应现象.这种两线圈之间的作用叫互感.例如绒圈1中通以电流i_1,则在线圈2中的磁链为φ_(21),线圈2中的电流i_2在线圈1中的磁链为φ_(12),那么两线圈之间的互感系数:M=φ_(21)/i_1=φ_(12)/i_2互感系数与电流无关,当电流i_1与i_2增加时,φ_(21)与φ_(12)也随之增加.M不变.但当两线圈的距离,或磁场所在的媒体不同时,M确改变了.当两线圈的直径不同而距离变化时,M的值也不同.这说明线圈1建立的磁场中,各位置上的磁场应该占据无限大空间.但当两线圈的距离足够大.线圈所在的位置上的磁场能量大大减弱,到使仪表测不到线圈上的感生电动势时.这一点我们可以认为是物理无限远的点.这种两线圈的相互作用,说明磁场中贮存磁能时.这个磁场能量是由线圈电流产生的.磁场中即然有能量,磁场上各点的矢量磁位不同,这样互感系数M与两线圈的距离有关的问题可以通过磁场的矢量位能去解释.例如在两个均匀密绕的线圈中,其周围各点的磁位不同.引入矢量磁位的概念能更严密地证明两线圈的互感M_(12)=M~(12)的问题,也能证明M与i无关的问题.设线圈1,2在同一轴线上.线图1中通以电流i_1,线图2中通以电流i_2.两线圈间的距离为r.如图1所示.     

基于磁强计的消磁电流控制仪研制

为提高舰船的磁性防护性能,针对舰船航行过程中,磁强计会接收到多种不同性质的干扰磁场,严重影响消磁电流控制信号准确性的问题,设计基于磁强计的消磁电流控制仪.通过对在舰船4个主航向上实时检测到的磁场值进行分析和相应运算,可得到地磁场各分量值和各干扰磁场的分量值,从而排除干扰磁场对消磁电流控制信号的影响.实际应用表明,仪器能跟踪检测连续变化的磁场,准确控制消磁电流,达到良好的消磁效果.