1、内容
展项由电磁加速器、电动机原理与奥斯特试验三组实验装置组成,演示电磁学的相关科学原理。
电磁加速器:展项使观众了解带电物体在磁场中的受力情况和运动情况,了解回旋加速器的原理。当控制第一个线圈的感应器感应到小球接近第一个线圈时,第一个线圈立刻通电,铁球立刻被吸引穿过第一个线圈,当穿过第一个线圈时第一个线圈立刻断电,铁球因为惯性滚向第二个线圈,当第二个线圈感应器感应到铁球时,第二个线圈又立刻通电吸引铁球穿过第二个线圈,当穿过线圈后又滚到下一个线圈,如此循环往复。参与时,观众只需按下按钮,即可观察小球的运动情况。
电动机原理:观众参与互动之前,首先给线圈通电,导线上的电流会产生磁场,与周围的其他磁场相互作用就会使导线受力开始运动,观众握住手柄并向前慢慢推动推杆,观察转盘转动速度的变化。观众在调节拉杆改变磁铁与线圈距离的时候,线圈就会发生偏转,还会发现磁铁越靠近线圈,线圈的转动速度越快,而电动机就是这种将电磁能转化为动能的设备。
奥斯特试验:由通电导体和小磁针组成。磁针分布在导体附近,当导体未通电时,小磁针将指向地球的南北方向。将导体电源接通时,导线中便通过电流,会对磁针产生作用,使其发生偏转。参与时,观众只需按下启动按钮,即可观察磁针是如何发生偏转的。
2、原理
电磁感应加速器包括内部和外部环圈感应体,所述感应体相互间隔一预定间隔,并且其内侧和外侧同轴且平行布置,以便沿轴向感生感应磁场。槽道在内部和外部环圈感应体之间,包括与内部和外部环圈感应体接触的电介质层,并且由电介质层之间的磁场感生二次电流到该槽道中。放电线圈将脉冲能量供送到槽道中,并产生等离子体。
电动机(Motors)是一种旋转式电动机器,它将电能转变为机械能。电动机是利用通电线圈产生旋转磁场并作用于转子鼠笼式闭合铝框形成磁电动力旋转扭矩。电动机主要由定子与转子组成,通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线(磁场方向)方向有关。电动机工作原理是磁场对电流受力的作用,使电动机转动。通常电动机的作功部分作旋转运动,这种电动机称为转子电动机;也有作直线运动的,称为直线电动机。
奥斯特实验表明通电导线周围和永磁体周围一样都存在磁场。奥斯特实验揭示了一个十分重要的本质——电流周围存在磁场,电流是电荷定向运动产生的,所以通电导线周围的磁场实质上是运动电荷产生的。这一现象由丹麦物理学家奥斯特于1820年7月通过试验首先发现。
3、目的
本组展品由电磁加速器、电动机原理与奥斯特试验组成,通过三个电磁试验组,启发青少年对科学的兴趣,享受寓教于乐的乐趣,激发他们在科学的道路上不断攀登。