[实用新型]涡电流演示仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及教学用具技术领域，特别涉及一种涡电流演示仪。

背景技术

当大块导体放在变化着的磁场中或相对于磁场运动时，在这块导体中也会出现感应电流，由于导体内部处处可以构成回路，任意回路所包围面积的磁通量都在变化，因此，这种电流在导体内自行闭合，形成涡旋状，称为涡电流。事实证明，涡电流的热效应、电磁阻尼作用、电磁驱动作用在金属材料的加热和冶炼、电动阻尼器的制作等方面都有广泛的作用。

为了让学生可以更直观的了解涡电流，较好的通过特定的演示仪来进行教学，而现有技术的涡电流演示仪结构复杂，大大阻碍了教学的演示效果。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种结构简单、效果明显的涡电流演示仪。

本实用新型的涡电流演示仪，包括底座、磁铁和三个相同高度的中空铝管。所述中空铝管分别是管壁完好的铝管、管壁上开有狭缝的铝管和管壁上开有许多圆孔的铝管。

所述三个相同高度的铝管在底座上任意排列。

所述管壁上开有狭缝的铝管上下两端是连接起来的。

所述管壁上开有许多圆孔的铝管，其中孔任意排列，优选各孔中心沿铝管轴向方向竖直排列；优选孔直径与铝管的半径相等。

所述涡电流演示仪，将磁铁从三个相同高度的中空铝管顶端落下，以此来观察并比较在三种情况下磁铁下落的快慢情况，不仅结构精简，而且效果明显。

附图说明

图1为本实用新型的平面示意图。

图中：1为管壁完好的铝管；2为管壁上开有狭缝的铝管；3为管壁上开有许多圆孔的铝管；4为底座。

具体实施方式

如图1所示，涡电流演示仪包括底座4、磁铁和三个相同高度的中空铝管。所述中空铝管分别是管壁完好的铝管1、管壁上开有狭缝的铝管2和管壁上开有许多圆孔的铝管3。

将磁铁从上述三个中空铝管的顶端落下，当磁铁下落时，铝管管壁的各环形壳层磁通量发生变化，铝管内形成涡电流，由于涡电流产生的电磁阻尼会阻碍磁体和金属之间的相对运动，涡电流越大，这种阻碍作用就会越强，在材料相同（都为铝）的情况下，涡电流的强弱与管壁的形状、大小密切相关；管壁完整的铝管1有助于形成涡电流，磁体受到的阻碍作用强，故磁体在其中下落时，运动的最慢，用ν₁表示；对于管壁上有狭缝的铝管2，由于缝的阻断作用，不易形成涡电流，磁铁受到的阻碍作用弱，故磁铁在其中下落就快，用ν₂表示；而在管壁上开许多孔的铝管3，虽有阻断涡电流的作用，但没有开缝的阻断作用强，故磁铁在其中落下时，运动的快慢就介于铝管1和2之间，较管壁完整的快，比管壁上开缝的要慢，用ν₃表示，即ν_1＜ν_3＜ν₂。

本实用新型的涡电流演示仪不仅结构简单，通过改变金属材料的形状来减少涡电流的产生，也可以增大涡电流的产生，大大有利于物理教学实验的演习。