[实用新型]一种展示磁场空间分布的磁性液体系列装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及展示磁场空间分布的装置，该装置适用于相关学校及科研机构的教学用具，相关磁性液体公司的宣传品，相关博物馆及科技馆等展馆陈列的展品，相关个人的收藏品及室内装饰品等。

背景技术

磁体周围存在一种看不见，摸不着的物质，但它却实际存在，这就是磁场。目前，人们都是通过小磁针的偏转、铁屑有规律的分布来证实磁场的存在和强弱。小磁针的偏转不能让人整体上把握磁场的空间分布，铁屑有规律的分布虽然能整体上反映磁铁周围磁场的分布，但只是静态的二维平面展示。上述两种方法都不能有效地动态三维展示磁场的空间分布，目前缺乏新颖且现象明显的展示磁场空间分布的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供系列展示磁场空间分布的装置，使假想的磁场线生动形象地三维展现出来。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种展示磁场空间分布的磁性液体系列装置包括永磁铁磁场空间分布展示管、永磁铁磁场空间分布展示球和电磁铁磁场空间分布展示塔。

永磁铁磁场空间分布展示管由玻璃管1、无色透明液体2、磁性液体3和永磁铁4组成；无色透明液体2和磁性液体3密封在玻璃管1中。永磁铁4置于玻璃管1的外面，永磁铁4与磁性液体3的有效作用距离与永磁铁4的材质有关，与磁性液体3的性能也有关。不同材质的永磁铁4，不同基液的磁性液体3，有效作用距离不同，有效作用距离为0-9cm。也可以将多个这样的展示管进行组合，这样的处理将会进一步增加其观赏性。

永磁铁磁场空间分布展示球由球形玻璃容器5、无色透明液体2、磁性液体3、球状导磁体6和支撑底座7组成；无色透明液体2、磁性液体3和球状导磁体6密封在球形玻璃容器5中；球形玻璃容器5与支撑底座7密封连接，支撑底座7中嵌有强磁性的永磁铁，材质为钕硼铁，能够将球状导磁体6磁化，从而在球状导磁体6周围形成磁场，球状导磁体6也能够是半球状。

电磁铁磁场空间分布展示塔由玻璃容器8、无色透明液体2、磁性液体3、铁芯9、外壳10、励磁线圈11、底座12以及外部电路组成；电磁铁磁场空间分布展示塔上半部罩玻璃容器8，下半部是外壳10，玻璃容器8与外壳10紧密连接。无色透明液体2、磁性液体3、铁芯9密封在玻璃容器8中，铁芯9突出，突出的部分雕刻成球状、半球状、圆锥螺旋塔状或生物的形状(如动物、人)。铁芯9的雕刻设计需符合物理学原理，同时也应当考虑艺术元素。励磁线圈11与铁芯9固定在底座12上，密封在外壳10中，励磁线圈11缠绕在铁芯9未突出的部分。铁芯9在励磁线圈11产生的磁场下会被磁化，从而在自身的周围形成磁场。外壳10由十号钢制成，外壳10上规律分布着很多的散热孔，能有效地散去电磁铁产生的热量，使装置更稳定地工作。

所述无色透明液体2由蒸馏水和丙三醇(C₃H₃0₃)按10.5∶1.5的质量比配制而成，磁性液体3为白油基磁性液体；

所述无色透明液体2与磁性液体3互不相溶且不发生化学反应，无色透明液体2能够避免磁性液体3粘附在玻璃内壁上，无色透明液体2也能够是有色液体；无色透明液体2与磁性液体3按任意比例混合。

永磁铁磁场空间分布展示管适用于展示圆形、条形或蹄形永久磁铁的磁场空间分布，并可以通过改变永磁铁的数量及永磁铁与展示管的相对位置，有效地动态三维展示磁场的空间分布；

永磁铁磁场空间分布展示球适用于展示球状导磁体或半球状导磁体周围的磁场空间分布，展示磁场空间分布的效果可以比拟为动物，如海胆、刺猬等，给人无限的想象空间；

电磁铁磁场空间分布展示塔，利用一块特殊构造的电磁铁和新型功能材料“磁性液体”，使得所雕刻的塔表面发生一系列的形状及运动变化，这种形状及运动变化是由于磁场强度的变化，这种变化也反映了电磁铁铁芯周围的磁场空间分布，可以让人们亲身体会那种变化，并且可以得到多重感官享受，启发人们探索高科技和审美艺术的未知领域。

本实用新型的有益效果是：结合一与磁性液体互不相溶且不发生化学反应的无色透明液体，创新性地运用固-液两相胶体溶液“磁性液体”三维地动态展示磁场的空间分布，展示模式新颖，展示效果明显，更具趣味性、真实性，便于人们理解抽象概念。

附图说明

图1是永磁铁磁场空间分布展示管的结构示意图。

图中：1、玻璃管，2、无色透明液体，3、磁性液体，4、永磁铁。

图2是永磁铁磁场空间分布展示球的结构示意图。