[实用新型]电磁场能量传输特性物理实验装置

说明书

本实用新型涉及物理实验装置，尤其是一种电磁场能量传输物理实验装置。本实用新型中的一种电磁场能量传输特性物理实验装置，包括计算机、双踪示波器、轨道、整流驱动模块、钳形电流表和负载，轨道上从左到右依次设有第一谐频线圈、介质和第二低谐频线圈，第一低谐频线圈和第二低谐频线圈可滑动的安装在导轨上，计算机通过PASCO 850接口分别与双踪示波器、第一低谐频线圈相连。第一低谐频线圈为能量发射体，第二低谐频线圈为能量接收体，方便得出不同工况下的电磁场能量传输效率，结构简单，使用方便。

技术领域

本实用新型涉及物理实验装置，尤其是一种电磁场能量传输物理实验装置。

背景技术

2007年麻省理工学院（MIT）研究者提出了磁耦合谐振式无线电能传输理论，成功点亮了间隔2m远的灯泡，磁耦合谐振式无线电能传输成为了无线电能传输中的研究热点。目前，主要的研究热点集中于研究线圈谐振频率、线圈形状及线圈个数对无线电能传输效率的影响，忽略了对线圈之间电磁场能量传输特性的研究以及在线圈之间加入一些介质对电磁场能量传输特性影响的研究；另一方面，目前磁耦合谐振式无线电能传输的主流谐振频率为MHz级别，且磁场驱动源为信号发生器与稳压电源通过功放电路组合而成，因此对信号发生器及示波器的性能要求较高，且同时操控信号发生器与稳压电源在一定程度上造成实验的操作繁琐。在各种因素的制约下，与之相关的研究内容难以融入到高校普通大学物理实验中。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种方便研究各种介质影响、方便操作的电磁场能量传输特性物理实验装置。

本实用新型中的一种电磁场能量传输特性物理实验装置，包括计算机、双踪示波器、轨道、整流驱动模块、钳形电流表和负载，轨道上从左到右依次设有第一低谐频线圈、介质和第二低谐频线圈，第一低谐频线圈和第二低谐频线圈可滑动的安装在导轨上，计算机通过PASCO 850接口分别与双踪示波器、第一低谐频线圈相连，第二低谐频线圈与整流驱动模块相连，整流驱动模块与负载、双踪示波器相连，双踪示波器用于测量第一低谐频线圈和第二低谐频线圈的电压，钳形电流表用于测量第一低谐频线圈和第二低谐频线圈的电流。第一低谐频线圈为能量发射体，第二低谐频线圈为能量接收体，通过计算机输入设定电压和频率，通过PASCO 850接口设定第一低谐频线圈的电压和频率，第二低谐频线圈接收到电磁场能量，通过滑动第一低谐频线圈和第二低谐频线圈，调节低谐频线圈和第二低谐频线圈间距、更换介质中的材料，方便得出不同工况下的电磁场能量传输效率，结构简单，使用方便。

作为优选，第一低谐频线圈输出电压为0~15V，输出频率为0.01Hz~100kHz。适应范围广，使用方便。

作为优选，介质为 电磁场能量传输增强介质或抑制介质。电磁场能量传输增强介质为有机玻璃、自制异向介质，所述电磁场能量传输抑制介质为铁片、覆铜膜PCB板、金属网格、去离子水、不同盐度海水。所述有机玻璃、自制异向介质、铁片、覆铜膜PCB板、金属网格形状为正方形，尺寸为5*5cm2~30*30cm2可选，厚度为1mm~5mm可选；所述海水盐度为0~90‰适应性强，使用方便。

作为优选，所述负载为风扇电机、LED灯、电阻或手机。成本低，使用方便。

本实用新型的有益效果：第一低谐频线圈为能量发射体，第二低谐频线圈为能量接收体，通过计算机输入设定电压和频率，通过PASCO 850接口设定第一低谐频线圈的电压和频率，第二低谐频线圈接收到电磁场能量，通过滑动第一低谐频线圈和第二低谐频线圈，调节低谐频线圈和第二低谐频线圈间距、更换介质中的材料，方便得出不同工况下的电磁场能量传输效率，结构简单，使用方便。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型自制异向介质正方面结构图。

图3是本实用新型金属网格结构图。