[发明专利]高温超导磁悬浮角动量守恒演示实验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种高温超导磁悬浮角动量守恒演示实验装置。 

背景技术

      在传统的物理学角动量守恒演示实验中，通常采用转轴和轴承组合成一个旋转装置，通过径向力改变滑动物体径向的距离，使系统的转动惯量发生变化，从而达到转动速度变快（慢）的角动量守恒演示。常规的角动量守恒演示实验中存在轴承摩擦、能量的消耗，精确度低。 

用常规的角动量守恒演示方法存在两个缺陷： 

   （1）因轴承导致摩擦阻力的存在，转动过程中要消耗一定的能量，演示效果不理想。

   （2）由于能量的损失，角动量守恒定律的精确度低。 

由于存在以上两个缺陷，直接导致了角动量守恒定律的精确度。 

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的不足之处，提供一种高温超导磁悬浮角动量守恒演示实验装置。利用超导特有的磁悬浮自稳定，使转动装置无摩擦的旋转。该装置设计新颖、结构简单、能直观的反应高温超导磁悬浮角动量守恒效果。 

 为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案 

一种高温超导磁悬浮角动量守恒演示实验装置，包括一个圆形中心带孔的低温容器固定在一个面板上，其特征在于由六枚六角形超导块材拼成的一个圆盘，该圆盘设置在一个圆形中心带孔的金属托盘上，并固定于低温容器内；一个圆形中心带孔的磁铁圆盘上端设置一个圆形中心带孔的金属圆盘，并在圆形中心带孔的金属圆盘的圆孔中心处设置一个固定滑套构成一体而在超导态下悬浮在所述金属托盘的正上方；所述在圆形中心带孔金属圆盘上端表面设置四条对称的圆弧形槽，在该四条圆弧形槽内分别设置一个可径向移动的金属圆柱形砝码；有四条刚性细绳的一端沿径向连接四个可移动金属圆柱形砝码，然后四条刚性细绳倂成一条绳，穿过所述固定滑套、金属圆盘和磁铁圆盘中心孔后固定连接一个转速分离器的旋转端；另一根刚性细绳的一端固定连接该转速分离器的静止端，另一端穿过所述低温容器中心孔和一个固定绳支架后连接一个手柄。

  本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：本发明由一个面板、低温容器、金属托盘和多块高温超导块材拼成悬浮系统，由永磁铁圆盘、金属圆盘、固定滑套和砝码组成旋转系统。本发明利用超导特有的磁悬浮自稳定，使金属圆盘悬浮、无摩擦的旋转，从而得到精确度较高的角动量守恒定律的演示，利用该发明能直观的反应超导磁悬浮角动量守恒演示效果。 

附图说明

图1是本发明的一个高温超导磁悬浮角动量守恒演示实验装置立体图。 

具体实施方式

本发明的一个优选实施例结合附图说明如下; 

实施例一：

参见附图，本高温超导磁悬浮角动量守恒演示实验装置，包括一种高温超导磁悬浮角动量守恒演示实验装置，包括一个圆形中心带孔的低温容器（11）固定在一个面板（1）上，其特征在于由六枚六角形超导块材（10）拼成的一个圆盘，该圆盘设置在一个圆形中心带孔的金属托盘（2）上，并固定于低温容器（11）内；一个圆形中心带孔的磁铁圆盘（4）上端设置一个圆形中心带孔的金属圆盘（9），并在圆形中心带孔的金属圆盘（9）的圆孔中心处设置一个固定滑套（7）构成一体而在超导态下悬浮在所述金属托盘（2）的正上方；所述在圆形中心带孔金属圆盘（9）上端表面设置四条对称的圆弧形槽（8），在该四条圆弧形槽（8）内分别设置一个可径向移动的金属圆柱形砝码（5）；有四条刚性细绳（6）的一端沿径向连接四个可移动金属圆柱形砝码（5），然后四条刚性细绳（6）倂成一条绳，穿过所述固定滑套（7）、金属圆盘（9）和磁铁圆盘（4）中心孔后固定连接一个转速分离器（3）的旋转端；另一根刚性细绳（6’）的一端固定连接该转速分离器（3）的静止端，另一端穿过所述低温容器（11）中心孔和一个固定绳支架（12）后连接一个手柄（13）。

实施例二 

参见图，本高温超导磁悬浮角动量守恒演示实验装置是：

1）将六枚六角形超导块材（10）组合成一个圆形固定在金属托盘（2）上，放置在低温容器（11）内。再将一体的磁铁圆盘（4）和金属圆盘（9）设置在超导块材（10）之上，间隙为8mm（用隔热材料板预先垫平），在低温容器（11）内注入液氮，当超导块材处（10）在超导态时，抽调垫板，成一体的磁铁圆盘（4）和金属圆盘（9）处于悬浮状态。