[实用新型]电磁感应现象与楞次定律实验器

说明书

一种电磁感应现象与楞次定律实验器，包括线圈、档位开关、接线柱、电流传感器和电路板，线圈、档位开关和接线柱均设置在电路板上；线圈具有中间抽头，每个中间抽头连接档位开关中的一个档位；接线柱有两个，电流传感器通过连线与两个接线柱连接；档位开关分别与不同的线圈匝数相连，以控制连入电路中的线圈匝数。通过拨动档位开关选择连入电路中的线圈的匝数，将条形磁铁穿过线圈，分别进行磁铁运动速度相同时不同匝数的线圈产生电流大小的实验，以及磁铁运动速度不相同时相同匝数的线圈产生电流大小的实验。该实验器免去了频繁更换线圈的繁琐，可判断线圈匝数与感应电流的关系，并可根据曲线的变化趋势分析感应电流的方向，验证楞次定律。

技术领域

本实用新型涉及一种用于观测电磁感应现象与楞次定律的实验器，属于物理现象实验技术领域。

背景技术

电磁感应现象与楞次定律是中学物理教学内容中非常重要的一个部分。这方面现有的实验(如中国专利文献2014103789207公开的一种电磁感应实验器，CN205564093U公开的一种楞次定律实验仪器，CN2716941公开的楞次定律模拟实验仪)是由固定匝数的线圈接入电路中，不方便改变线圈匝数，难以进行对比实验，而且接入电路中的电流表无法直观记录实验过程中感应电流的大小和方向。

发明内容

本实用新型针对现有电磁感应现象与楞次定律的实验技术存在的不足，提供一种结构简单、使用方便，能够自由切换连入电路中的线圈匝数，并且直观显示实验过程中产生的感应电流大小和方向的电磁感应现象与楞次定律实验器。

本实用新型的电磁感应现象与楞次定律实验器，采用以下技术方案：

该实验器，包括线圈、档位开关、接线柱、电流传感器和电路板，线圈、档位开关和接线柱均设置在电路板上；线圈具有中间抽头，每个中间抽头连接档位开关中的一个档位；接线柱有两个，电流传感器通过连线与两个接线柱连接。

所述中间抽头是线圈匝数分别为1匝、3匝和9匝的抽头。

所述电路板上开设插槽形焊盘，所述线圈固定焊接在电路板的插槽形焊盘上。

所述电路板的底面设置有橡胶垫，起固定支撑作用。

上述实验器还包括数据采集器，数据采集器的输入端通过传感器连接线与电流传感器连接，数据采集器的输出端通过数据线与上位机连接。

实验时，将数据采集器与电流传感器和上位机连接，电流传感器与两个接线柱连接。通过拨动档位开关选择连入电路中的线圈的匝数，将条形磁铁穿过线圈，分别进行磁铁运动速度相同时不同匝数的线圈产生电流大小的实验，以及磁铁运动速度不相同时相同匝数的线圈产生电流大小的实验。

本实用新型通过档位开关选择连入电路中的线圈的匝数，免去了频繁更换线圈的繁琐。通过选择开关，借助上位机，在导体运动速度不变的前提下，可对比不同匝数的线圈产生的感应电流的大小，从而判断线圈匝数与感应电流的关系；另一方面线圈通过插槽的方式焊接在电路板上，免去了繁琐的结构安装；通过上位机分析产生的感应电流的大小，并可根据曲线的变化趋势分析感应电流的方向，并由此验证楞次定律。

附图说明

图1是本实用新型电磁感应现象与楞次定律实验器的结构示意图。

图2是本实用新型中电路板的结构示意图。

图3是同一运动速度，不同匝数的线圈产生的感应电流大小的曲线图。

图4是同一匝数的线圈，在不同的运动速度下产生的感应电流大小的曲线图。

图中：1.红接线柱，2.黑接线柱，3.档位开关，4.线圈，5.电路板，6.橡胶垫，7.电流传感器，8.连线，9.数据采集器，10.上位机，11.条形磁铁，12.传感器连接线，13.数据线。

具体实施方式