导线电流相互作用演示仪及演示方法
专利名称：导线电流相互作用演示仪及演示方法
技术领域：
本发明属于物理学领域，涉及一种应用于实验物理的物理现象直观演示技术，特别涉及一种导线电流相互作用演示仪及演示方法。
背景技术：
当导线中通过电流时，在其周围就会产生磁场；当通过电流的导线处于磁场中时，就会受到力的作用；当两根(段)或多根(段)导线通过电流时，它们之间会通过磁场发生相互力的作用且表现合力作用的效果，产生运动的改变、形变、转动等现象。如公开号 CN2755703名称《直线电流相互作用演示仪》，所述漆包线绕成两个独立的矩形线圈；矩形线圈的漆包线始端与接线柱相连，其末端与电键相连；矩形线圈的漆包线的始端连接接线柱，其末端与接线柱和电键相连。这种直线电流相互作用演示仪直导线间相互作用力强， 实验现象非常明显，教学效果非常理想。又如公开号CN201655108U，名称《交、直流载流直导线相互作用演示仪》，由换向开关、固定金属捧、矩形线圈、金属管、透明罩、底座、接线柱和立柱组成，采用滚动接触的方式演示直导线通上直流电或交流电后，金属管在二根固定金属棒上滚动，从而说明其周围存在磁场而发生相互作用，形象直观，操作简便，稳定可靠，造价也不高。上述技术中全都采用了矩形线圈，这也是该类演示仪的常用的构件。为了使演示效果更好，一般采用改变一些环境、参数等来获得有明显对比的不同现象。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种导线电流相互作用演示仪，包括两根平行的转动导线、一根螺线管连接导线和一根直连接导线。本发明的目的之二在于提供导线电流相互作用演示仪的演示方法，来演示相应的物理现象。本发明的目的之一的技术方案它包括底座、支架及连接导线，支架与底座连接， 在底座内安装有一个直流电源，直流电源的正极通过一个按钮开关和电源正极输出接线柱连接；直流电源的负极与电源负极输出接线柱连接；底座上设有二个接线柱，支架的顶端对应设有二个接线柱，四个接线柱组成平行的两对轴座，两根转动导线的上下两端分别与两对轴座转动连接；螺线管连接导线的两端与一对轴座上的一对接线柱活动连接，或直连接导线的两端与所述的一对轴座上的同一对接线柱活动连接；螺线管连接导线的中心线或直连接导线与两根转动导线平行。转动导线的受力部分导线与其两端的转动轴部分导线不在同一条直线上，受力部分导线为直线并与两端的转动轴部分导线平行，受力部分导线两端分别通过连接部分导线与转动轴部分导线连接，转动轴部分导线与轴座转动连接，受力部分导线、连接部分导线和转动轴部分导线为一整体或分段连接。螺线管连接导线两端的转角连接端和直连接导线两端的转角连接端分别绕制成螺旋结构。
4
本发明的目的之二的技术方案
①平行导线通过相反方向电流时的斥力作用现象的演示方法用连接导线把电源正极输出接线柱与一接线柱相连，电源负极输出接线柱与另一接线柱相连，支架的顶端的两个接线柱相连，接通按钮开关，两根转动导线分别向左、右转动，且转动速度相等；
②第三根平行直连接导线通过相反方向电流时对两根同向电流转动导线强作用力影响现象的演示方法用连接导线把电源正极输出接线柱与同端的两个接线柱相连，支架的顶端的两个接线柱相连，再用直连接导线把电源负极输出接线柱与支架的顶端的一个接线柱相连，直连接导线在转动导线的外侧，且使直连接导线与两根转动导线的受力部分直导线在同一平面上，通过调整直连接导线的螺旋结构转角连接端，使直连接导线与相邻近的转动导线之间的距离为两根转动导线之间的距离的1/5 1/3 ；接通按钮开关，两根转动导线都向左转动，相邻近的转动导线的转动速度大于另一转动导线的转动速度；
③第三根平行直连接导线通过相反方向电流时对两根同向电流转动导线弱作用力影响现象的演示方法通过调整直连接导线的螺旋结构转角连接端，使直连接导线与相邻近的转动导线之间的距离为两根转动导线间的距离的2/3，其它与②所述的连接方法相同； 接通按钮开关，两根转动导线分别向右、左转动，相邻近的转动导线的转动速度稍大于另一转动导线的转动速度；
④第三根平行直连接导线通过相反方向电流时对两根同向电流转动导线无作用力影响现象的演示方法通过调整直连接导线的螺旋结构转角连接端，使直连接导线与相邻近的转动导线之间的距离大于两根转动导线之间的距离，其它与②所述的连接方法相同；接通按钮开关，两根转动导线分别向右、左转动，相邻近的转动导线的转动速度和另一转动导线的转动速度相当；
⑤平行导线通过相同方向电流时的引力作用现象的演示方法，即第三根螺线管导线通过相反方向电流时对两根转动导线无作用力影响的现象演示方法用连接导线把电源正极输出接线柱与同端的两个接线柱相连，支架的顶端的两个接线柱相连，再用螺线管连接导线把电源负极输出接线柱与支架的顶端的一个接线柱7相连，螺线管连接导线在转动导线的外侧，且使螺线管连接导线的中心线与两根转动导线的受力部分导线在同一平面上， 通过调整螺线管连接导线的螺旋结构转角连接端，分别设置螺线管连接导线与相邻近的转动导线之间的不同距离，接通按钮开关，两根转动导线分别向右、左转动，相邻近的转动导线的转动速度和另一转动导线的转动速度相等。对物理现象演示仪器而言，要求采用简单的仪器通过直观明显的现象来说明物理本质。为了演示导线电流相互作用，可以采用两根平行的转动型导线，当它们通过相同或相反方向电流时，或在其它外磁场中将受到力的作用，并相对它们的固定转轴有力矩的作用， 在此力矩作用下会绕转轴进行转动，根据它们的转动方向及速度来演示它们所受力和力矩的情况，从而来演示导线电流相互作用。
图1、本发明实施例1导线电流相互作用演示仪整体结构图。
具体实施方式
结合附图对实施例1作进一步说明
它包括底座12、支架13及连接导线，支架13与底座12连接，其特征在于在底座12内安装有一个直流电源，直流电源的正极通过一个按钮开关1和电源正极输出接线柱2连接； 直流电源的负极与电源负极输出接线柱3连接；底座12上设有二个接线柱4、5，支架13的顶端对应设有二个接线柱6、7，四个接线柱4、6、5、7组成平行的两对轴座，两根转动导线8、 9的主体部分为“]，，型导线，两根“]，，型转动导线8、9的上下两端分别与两对轴座转动连接；螺线管连接导线10的两端与一对轴座上的一对接线柱5、7活动连接，或直连接导线11 的两端与所述的一对轴座上的同一对接线柱5、7活动连接；螺线管连接导线10的中心线或直连接导线11与两根“]，，型转动导线8、9平行。两根“]”型转动导线8、9的受力部分导线与其两端的转动轴部分导线不在同一条直线上，受力部分导线为直导线并与两端的转动轴部分导线平行，受力部分导线两端分别通过连接部分导线与转动轴部分导线连接，转动轴部分导线与轴座转动连接，受力部分导线、连接部分导线和转动轴部分导线为一整体或分段连接。螺线管连接导线10两端的转角连接端和直连接导线11两端的转角连接端分别绕制成螺旋形状。可以通过拉伸和扭曲两端来灵活改变其空间位置，从而获得演示导线电流相互作用的多种条件。演示方法如下
①平行导线通过相反方向电流时的斥力作用现象的演示方法演示两根“]”型转动导线通过方向电流时的相互作用情形，用连接导线把接线柱2与接线柱4相连，接线柱3与接线柱5相连，接线柱6与接线柱7相连。按下按钮开关1，两根”]，，型转动导线8、9分别向左、右转动，且转动速度相等。这说明此时两根“]”型转动导线8、9的相互作用力为斥力， 大小相等；
②第三根平行直连接导线通过相反方向电流时对两根同向电流转动导线强作用力影响现象的演示方法用连接导线把接线柱2与接线柱4、接线柱5相连，接线柱6与接线柱 7相连，再用直连接导线11把接线柱3与接线柱7相连，且使直连接导线11、两根“]”型转动导线8、9基本共面，直连接导线11与“]”型转动导线9之间的距离约为“]”型转动导线 8、9之间的距离的1/5 1/3。按下按钮开关1，两根“]”型转动导线8、9都向左转动，但转动导线9的转动速度大于转动导线8的转动速度。这说明此时“]”型转动导线8受到直连接导线11对它向左的作用力大于受到“]”型转动导线9对它向右的作用力，叠加后得到减小的向左合力；“]”型转动导线9受到直连接导线11和“]”型转动导线8对它都是向左的作用力，叠加后得到增大的向左合力。直连接导线11对两根“]”型转动导线8、9的作用力很强，对它们的影响很大。③第三根平行直连接导线通过相反方向电流时对两根同向电流转动导线弱作用力影响现象的演示方法用连接导线把接线柱2与接线柱4、接线柱5相连，接线柱6与接线柱7相连，再用直连接导线11把接线柱3与接线柱7相连，且使直连接导线11、两根“]，， 型转动导线8、9基本共面，直连接导线11与“]”型转动导线9之间的距离约为两根“]”型转动导线8、9之间的距离的2/3。按下按钮开关1，两根“]，，型转动导线8、9分别向右、左转动，但转动导线9的转动速度稍大于转动导线8的转动速度。这说明此时“]”型转动导线8受到直连接导线11对它向左的作用力小于受到“]”型转动导线9对它向右的作用力，
6叠加后得到稍减小的向右合力；“]”型转动导线9受到直连接导线11和“]”型转动导线8 对它都是向左的作用力，叠加后得到稍增大的向左合力。直连接导线11对两根“]”型转动导线8、9有较弱的作用力的作用，对它们的影响较小。④第三根平行直连接导线通过相反方向电流时对两根同向电流转动导线无作用力影响现象的演示方法用连接导线把接线柱2与接线柱4、接线柱5相连，接线柱6与接线柱7相连，再用直连接导线11把接线柱3与接线柱7相连，且使直连接导线11、两根“]，， 型转动导线8、9基本共面，直连接导线11与“]”型转动导线9之间的距离大于两根“]”型转动导线8、9之间的距离。按下按钮开关1，两根“]”型转动导线8、9分别向右、左转动，但转动导线9的转动速度和转动导线8的转动速度相当。这说明此时直连接导线11对两根 “]”型转动导线8、9的作用很小，可以认为没有影响，只有两根“]”型转动导线8、9之间的相互引力作用；直连接导线11对两根“]”型转动导线8、9基本上没有作用力的作用，对它们的影响可以忽略。⑤平行导线通过相同方向电流时的引力作用现象的演示方法，即第三根螺线管导线通过相反方向电流时对两根转动导线无作用力影响的现象演示方法用连接导线把接线柱2与接线柱4、接线柱5相连，接线柱6与接线柱7相连，再用螺线管连接导线10把接线柱3与接线柱7相连，且使螺线管连接导线10、两根“]”型转动导线8、9基本共面。不管螺线管连接导线10与“]”型转动导线9之间的距离为多少，按下按钮开关1，两根“]”型转动导线8、9分别向右、左转动，但转动导线9的转动速度和转动导线8的转动速度相等。这说明螺线管连接导线10对两根“]”型转动导线8、9没有作用力的作用，对它们的没有影响， 只有两根“]”型转动导线8、9之间的相互引力作用，即演示了平行导线通过相同方向电流时的引力作用现象。
权利要求
1.一种导线电流相互作用演示仪，它包括底座(12)、支架(13)及连接导线，支架(13) 与底座(12)连接，其特征在于在底座(12)内安装有一个直流电源，直流电源的正极通过一个按钮开关(1)和电源正极输出接线柱(2)连接；直流电源的负极与电源负极输出接线柱(3)连接；底座(12)上设有二个接线柱(4、5)，支架(13)的顶端对应设有二个接线柱(6、 7)，四个接线柱(4、6、5、7)组成平行的两对轴座，两根转动导线(8、9)的上下两端分别与两对轴座转动连接；螺线管连接导线(10)的两端与一对轴座上的一对接线柱(5、7)活动连接，或直连接导线(11)的两端与所述的一对轴座上的同一对接线柱(5、7)活动连接；螺线管连接导线(10)的中心线或直连接导线(11)与两根转动导线(8、9)平行。
2.根据权利要求1所述的导线电流相互作用演示仪，其特征在于螺线管连接导线 (10)两端的转角连接端和直连接导线(11)两端的转角连接端分别绕制成螺旋结构。
3.权利要求1一2中任一权利要求所述的导线电流相互作用演示仪的演示方法，其特征在于①平行导线通过相反方向电流时的斥力作用现象的演示方法用连接导线把电源正极输出接线柱(2)与一接线柱(4)相连，电源负极输出接线柱(3)与另一接线柱(5)相连，支架(13)顶端的两个接线柱(6、7)相连，接通按钮开关(1)，两根转动导线(8、9)分别向左、右转动，且转动速度相等；②第三根平行直连接导线通过相反方向电流时对两根同向电流转动导线强作用力影响现象的演示方法用连接导线把电源正极输出接线柱(2)与同端的两个接线柱(4、5)相连，支架(13)的顶端的两个接线柱(6、7)相连，再用直连接导线(11)把电源负极输出接线柱(3)与支架(13)的顶端的一个接线柱(7)相连，直连接导线(11)在转动导线(9)的外侧， 且使直连接导线(11)与两根转动导线(8、9)的受力部分直导线在同一平面上，通过调整直连接导线(11)的螺旋结构转角连接端，使直连接导线(11)与相邻近的转动导线(9)之间的距离为两根转动导线(8、9)之间的距离的1/5 1/3 ；接通按钮开关(1)，两根转动导线(8、 9)都向左转动，相邻近的转动导线(9)的转动速度大于另一转动导线(8)的转动速度；③第三根平行直连接导线通过相反方向电流时对两根同向电流转动导线弱作用力影响现象的演示方法通过调整直连接导线(11)的螺旋结构转角连接端，使直连接导线(11) 与相邻近的转动导线(9)之间的距离为两根转动导线(8、9)之间的距离的2/3，其它与②所述的连接方法相同；接通按钮开关(1)，两根转动导线(8、9)分别向右、左转动，相邻近的转动导线(9)的转动速度稍大于另一转动导线(8)的转动速度；④第三根平行直连接导线通过相反方向电流时对两根同向电流转动导线无作用力影响现象的演示方法通过调整直连接导线(11)的螺旋结构转角连接端，使直连接导线(11) 与相邻近的转动导线(9)之间的距离大于两根转动导线(8、9)之间的距离，其它与②所述的连接方法相同；接通按钮开关(1)，两根转动导线(8、9)分别向右、左转动，相邻近的转动导线(9)的转动速度和另一转动导线(8)的转动速度相当；⑤平行导线通过相同方向电流时的引力作用现象的演示方法，即第三根螺线管导线通过相反方向电流时对两根转动导线无作用力影响的现象演示方法用连接导线把电源正极输出接线柱(2)与同端的两个接线柱(4、5)相连，支架(13)的顶端的两个接线柱(6、7)相连，再用螺线管连接导线(10)把电源负极输出接线柱(3)与支架(13)的顶端的一个接线柱 (7)相连，螺线管连接导线(10)在转动导线(9)的外侧，且使螺线管连接导线(10)的中心线与两根转动导线(8、9)的受力部分导线在同一平面上，通过调整螺线管连接导线(10)的螺旋结构转角连接端，分别设置螺线管连接导线(10)与相邻近的转动导线(9)之间的不同距离，接通按钮开关(1)，两根转动导线(8、9)分别向右、左转动，相邻近的转动导线(9)的转动速度和另一转动导线(8)的转动速度相等。
全文摘要
本发明属于物理学领域，特别涉及一种导线电流相互作用演示仪及演示方法。其特征在于在底座内安装有一个直流电源，其正极通过一个按钮开关和电源正极输出接线柱连接；负极与电源负极输出接线柱连接；底座和支架的顶端对应设有四个接线柱组成平行的两对轴座，转动导线的上下两端分别与两对轴座转动连接；螺线管连接导线或直连接导线的两端可分另与同一对接线柱活动连接并与转动导线平行，螺线管连接导线和直连接导线两端的转角连接端分别绕制成螺旋结构。本发明可以演示两根转动导线通过同方向、反方向电流平行导线的引力、斥力作用现象，及第三根导线对两根转动导线的强作用力、弱作用力、可忽略作用力的影响现象。
文档编号G09B23/18GK102222440SQ201110188368
公开日2011年10月19日 申请日期2011年7月7日 优先权日2011年7月7日
发明者刘义保, 邓玲娜, 陆俊发, 黎定国 申请人:东华理工大学
技术领域：
本发明属于物理学领域，涉及一种应用于实验物理的物理现象直观演示技术，特别涉及一种导线电流相互作用演示仪及演示方法。
背景技术：
当导线中通过电流时，在其周围就会产生磁场；当通过电流的导线处于磁场中时，就会受到力的作用；当两根(段)或多根(段)导线通过电流时，它们之间会通过磁场发生相互力的作用且表现合力作用的效果，产生运动的改变、形变、转动等现象。如公开号 CN2755703名称《直线电流相互作用演示仪》，所述漆包线绕成两个独立的矩形线圈；矩形线圈的漆包线始端与接线柱相连，其末端与电键相连；矩形线圈的漆包线的始端连接接线柱，其末端与接线柱和电键相连。这种直线电流相互作用演示仪直导线间相互作用力强， 实验现象非常明显，教学效果非常理想。又如公开号CN201655108U，名称《交、直流载流直导线相互作用演示仪》，由换向开关、固定金属捧、矩形线圈、金属管、透明罩、底座、接线柱和立柱组成，采用滚动接触的方式演示直导线通上直流电或交流电后，金属管在二根固定金属棒上滚动，从而说明其周围存在磁场而发生相互作用，形象直观，操作简便，稳定可靠，造价也不高。上述技术中全都采用了矩形线圈，这也是该类演示仪的常用的构件。为了使演示效果更好，一般采用改变一些环境、参数等来获得有明显对比的不同现象。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种导线电流相互作用演示仪，包括两根平行的转动导线、一根螺线管连接导线和一根直连接导线。本发明的目的之二在于提供导线电流相互作用演示仪的演示方法，来演示相应的物理现象。本发明的目的之一的技术方案它包括底座、支架及连接导线，支架与底座连接， 在底座内安装有一个直流电源，直流电源的正极通过一个按钮开关和电源正极输出接线柱连接；直流电源的负极与电源负极输出接线柱连接；底座上设有二个接线柱，支架的顶端对应设有二个接线柱，四个接线柱组成平行的两对轴座，两根转动导线的上下两端分别与两对轴座转动连接；螺线管连接导线的两端与一对轴座上的一对接线柱活动连接，或直连接导线的两端与所述的一对轴座上的同一对接线柱活动连接；螺线管连接导线的中心线或直连接导线与两根转动导线平行。转动导线的受力部分导线与其两端的转动轴部分导线不在同一条直线上，受力部分导线为直线并与两端的转动轴部分导线平行，受力部分导线两端分别通过连接部分导线与转动轴部分导线连接，转动轴部分导线与轴座转动连接，受力部分导线、连接部分导线和转动轴部分导线为一整体或分段连接。螺线管连接导线两端的转角连接端和直连接导线两端的转角连接端分别绕制成螺旋结构。
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本发明的目的之二的技术方案
①平行导线通过相反方向电流时的斥力作用现象的演示方法用连接导线把电源正极输出接线柱与一接线柱相连，电源负极输出接线柱与另一接线柱相连，支架的顶端的两个接线柱相连，接通按钮开关，两根转动导线分别向左、右转动，且转动速度相等；
②第三根平行直连接导线通过相反方向电流时对两根同向电流转动导线强作用力影响现象的演示方法用连接导线把电源正极输出接线柱与同端的两个接线柱相连，支架的顶端的两个接线柱相连，再用直连接导线把电源负极输出接线柱与支架的顶端的一个接线柱相连，直连接导线在转动导线的外侧，且使直连接导线与两根转动导线的受力部分直导线在同一平面上，通过调整直连接导线的螺旋结构转角连接端，使直连接导线与相邻近的转动导线之间的距离为两根转动导线之间的距离的1/5 1/3 ；接通按钮开关，两根转动导线都向左转动，相邻近的转动导线的转动速度大于另一转动导线的转动速度；
③第三根平行直连接导线通过相反方向电流时对两根同向电流转动导线弱作用力影响现象的演示方法通过调整直连接导线的螺旋结构转角连接端，使直连接导线与相邻近的转动导线之间的距离为两根转动导线间的距离的2/3，其它与②所述的连接方法相同； 接通按钮开关，两根转动导线分别向右、左转动，相邻近的转动导线的转动速度稍大于另一转动导线的转动速度；
④第三根平行直连接导线通过相反方向电流时对两根同向电流转动导线无作用力影响现象的演示方法通过调整直连接导线的螺旋结构转角连接端，使直连接导线与相邻近的转动导线之间的距离大于两根转动导线之间的距离，其它与②所述的连接方法相同；接通按钮开关，两根转动导线分别向右、左转动，相邻近的转动导线的转动速度和另一转动导线的转动速度相当；
⑤平行导线通过相同方向电流时的引力作用现象的演示方法，即第三根螺线管导线通过相反方向电流时对两根转动导线无作用力影响的现象演示方法用连接导线把电源正极输出接线柱与同端的两个接线柱相连，支架的顶端的两个接线柱相连，再用螺线管连接导线把电源负极输出接线柱与支架的顶端的一个接线柱7相连，螺线管连接导线在转动导线的外侧，且使螺线管连接导线的中心线与两根转动导线的受力部分导线在同一平面上， 通过调整螺线管连接导线的螺旋结构转角连接端，分别设置螺线管连接导线与相邻近的转动导线之间的不同距离，接通按钮开关，两根转动导线分别向右、左转动，相邻近的转动导线的转动速度和另一转动导线的转动速度相等。对物理现象演示仪器而言，要求采用简单的仪器通过直观明显的现象来说明物理本质。为了演示导线电流相互作用，可以采用两根平行的转动型导线，当它们通过相同或相反方向电流时，或在其它外磁场中将受到力的作用，并相对它们的固定转轴有力矩的作用， 在此力矩作用下会绕转轴进行转动，根据它们的转动方向及速度来演示它们所受力和力矩的情况，从而来演示导线电流相互作用。
图1、本发明实施例1导线电流相互作用演示仪整体结构图。
具体实施方式
结合附图对实施例1作进一步说明
它包括底座12、支架13及连接导线，支架13与底座12连接，其特征在于在底座12内安装有一个直流电源，直流电源的正极通过一个按钮开关1和电源正极输出接线柱2连接； 直流电源的负极与电源负极输出接线柱3连接；底座12上设有二个接线柱4、5，支架13的顶端对应设有二个接线柱6、7，四个接线柱4、6、5、7组成平行的两对轴座，两根转动导线8、 9的主体部分为“]，，型导线，两根“]，，型转动导线8、9的上下两端分别与两对轴座转动连接；螺线管连接导线10的两端与一对轴座上的一对接线柱5、7活动连接，或直连接导线11 的两端与所述的一对轴座上的同一对接线柱5、7活动连接；螺线管连接导线10的中心线或直连接导线11与两根“]，，型转动导线8、9平行。两根“]”型转动导线8、9的受力部分导线与其两端的转动轴部分导线不在同一条直线上，受力部分导线为直导线并与两端的转动轴部分导线平行，受力部分导线两端分别通过连接部分导线与转动轴部分导线连接，转动轴部分导线与轴座转动连接，受力部分导线、连接部分导线和转动轴部分导线为一整体或分段连接。螺线管连接导线10两端的转角连接端和直连接导线11两端的转角连接端分别绕制成螺旋形状。可以通过拉伸和扭曲两端来灵活改变其空间位置，从而获得演示导线电流相互作用的多种条件。演示方法如下
①平行导线通过相反方向电流时的斥力作用现象的演示方法演示两根“]”型转动导线通过方向电流时的相互作用情形，用连接导线把接线柱2与接线柱4相连，接线柱3与接线柱5相连，接线柱6与接线柱7相连。按下按钮开关1，两根”]，，型转动导线8、9分别向左、右转动，且转动速度相等。这说明此时两根“]”型转动导线8、9的相互作用力为斥力， 大小相等；
②第三根平行直连接导线通过相反方向电流时对两根同向电流转动导线强作用力影响现象的演示方法用连接导线把接线柱2与接线柱4、接线柱5相连，接线柱6与接线柱 7相连，再用直连接导线11把接线柱3与接线柱7相连，且使直连接导线11、两根“]”型转动导线8、9基本共面，直连接导线11与“]”型转动导线9之间的距离约为“]”型转动导线 8、9之间的距离的1/5 1/3。按下按钮开关1，两根“]”型转动导线8、9都向左转动，但转动导线9的转动速度大于转动导线8的转动速度。这说明此时“]”型转动导线8受到直连接导线11对它向左的作用力大于受到“]”型转动导线9对它向右的作用力，叠加后得到减小的向左合力；“]”型转动导线9受到直连接导线11和“]”型转动导线8对它都是向左的作用力，叠加后得到增大的向左合力。直连接导线11对两根“]”型转动导线8、9的作用力很强，对它们的影响很大。③第三根平行直连接导线通过相反方向电流时对两根同向电流转动导线弱作用力影响现象的演示方法用连接导线把接线柱2与接线柱4、接线柱5相连，接线柱6与接线柱7相连，再用直连接导线11把接线柱3与接线柱7相连，且使直连接导线11、两根“]，， 型转动导线8、9基本共面，直连接导线11与“]”型转动导线9之间的距离约为两根“]”型转动导线8、9之间的距离的2/3。按下按钮开关1，两根“]，，型转动导线8、9分别向右、左转动，但转动导线9的转动速度稍大于转动导线8的转动速度。这说明此时“]”型转动导线8受到直连接导线11对它向左的作用力小于受到“]”型转动导线9对它向右的作用力，
6叠加后得到稍减小的向右合力；“]”型转动导线9受到直连接导线11和“]”型转动导线8 对它都是向左的作用力，叠加后得到稍增大的向左合力。直连接导线11对两根“]”型转动导线8、9有较弱的作用力的作用，对它们的影响较小。④第三根平行直连接导线通过相反方向电流时对两根同向电流转动导线无作用力影响现象的演示方法用连接导线把接线柱2与接线柱4、接线柱5相连，接线柱6与接线柱7相连，再用直连接导线11把接线柱3与接线柱7相连，且使直连接导线11、两根“]，， 型转动导线8、9基本共面，直连接导线11与“]”型转动导线9之间的距离大于两根“]”型转动导线8、9之间的距离。按下按钮开关1，两根“]”型转动导线8、9分别向右、左转动，但转动导线9的转动速度和转动导线8的转动速度相当。这说明此时直连接导线11对两根 “]”型转动导线8、9的作用很小，可以认为没有影响，只有两根“]”型转动导线8、9之间的相互引力作用；直连接导线11对两根“]”型转动导线8、9基本上没有作用力的作用，对它们的影响可以忽略。⑤平行导线通过相同方向电流时的引力作用现象的演示方法，即第三根螺线管导线通过相反方向电流时对两根转动导线无作用力影响的现象演示方法用连接导线把接线柱2与接线柱4、接线柱5相连，接线柱6与接线柱7相连，再用螺线管连接导线10把接线柱3与接线柱7相连，且使螺线管连接导线10、两根“]”型转动导线8、9基本共面。不管螺线管连接导线10与“]”型转动导线9之间的距离为多少，按下按钮开关1，两根“]”型转动导线8、9分别向右、左转动，但转动导线9的转动速度和转动导线8的转动速度相等。这说明螺线管连接导线10对两根“]”型转动导线8、9没有作用力的作用，对它们的没有影响， 只有两根“]”型转动导线8、9之间的相互引力作用，即演示了平行导线通过相同方向电流时的引力作用现象。
权利要求
1.一种导线电流相互作用演示仪，它包括底座(12)、支架(13)及连接导线，支架(13) 与底座(12)连接，其特征在于在底座(12)内安装有一个直流电源，直流电源的正极通过一个按钮开关(1)和电源正极输出接线柱(2)连接；直流电源的负极与电源负极输出接线柱(3)连接；底座(12)上设有二个接线柱(4、5)，支架(13)的顶端对应设有二个接线柱(6、 7)，四个接线柱(4、6、5、7)组成平行的两对轴座，两根转动导线(8、9)的上下两端分别与两对轴座转动连接；螺线管连接导线(10)的两端与一对轴座上的一对接线柱(5、7)活动连接，或直连接导线(11)的两端与所述的一对轴座上的同一对接线柱(5、7)活动连接；螺线管连接导线(10)的中心线或直连接导线(11)与两根转动导线(8、9)平行。
2.根据权利要求1所述的导线电流相互作用演示仪，其特征在于螺线管连接导线 (10)两端的转角连接端和直连接导线(11)两端的转角连接端分别绕制成螺旋结构。
3.权利要求1一2中任一权利要求所述的导线电流相互作用演示仪的演示方法，其特征在于①平行导线通过相反方向电流时的斥力作用现象的演示方法用连接导线把电源正极输出接线柱(2)与一接线柱(4)相连，电源负极输出接线柱(3)与另一接线柱(5)相连，支架(13)顶端的两个接线柱(6、7)相连，接通按钮开关(1)，两根转动导线(8、9)分别向左、右转动，且转动速度相等；②第三根平行直连接导线通过相反方向电流时对两根同向电流转动导线强作用力影响现象的演示方法用连接导线把电源正极输出接线柱(2)与同端的两个接线柱(4、5)相连，支架(13)的顶端的两个接线柱(6、7)相连，再用直连接导线(11)把电源负极输出接线柱(3)与支架(13)的顶端的一个接线柱(7)相连，直连接导线(11)在转动导线(9)的外侧， 且使直连接导线(11)与两根转动导线(8、9)的受力部分直导线在同一平面上，通过调整直连接导线(11)的螺旋结构转角连接端，使直连接导线(11)与相邻近的转动导线(9)之间的距离为两根转动导线(8、9)之间的距离的1/5 1/3 ；接通按钮开关(1)，两根转动导线(8、 9)都向左转动，相邻近的转动导线(9)的转动速度大于另一转动导线(8)的转动速度；③第三根平行直连接导线通过相反方向电流时对两根同向电流转动导线弱作用力影响现象的演示方法通过调整直连接导线(11)的螺旋结构转角连接端，使直连接导线(11) 与相邻近的转动导线(9)之间的距离为两根转动导线(8、9)之间的距离的2/3，其它与②所述的连接方法相同；接通按钮开关(1)，两根转动导线(8、9)分别向右、左转动，相邻近的转动导线(9)的转动速度稍大于另一转动导线(8)的转动速度；④第三根平行直连接导线通过相反方向电流时对两根同向电流转动导线无作用力影响现象的演示方法通过调整直连接导线(11)的螺旋结构转角连接端，使直连接导线(11) 与相邻近的转动导线(9)之间的距离大于两根转动导线(8、9)之间的距离，其它与②所述的连接方法相同；接通按钮开关(1)，两根转动导线(8、9)分别向右、左转动，相邻近的转动导线(9)的转动速度和另一转动导线(8)的转动速度相当；⑤平行导线通过相同方向电流时的引力作用现象的演示方法，即第三根螺线管导线通过相反方向电流时对两根转动导线无作用力影响的现象演示方法用连接导线把电源正极输出接线柱(2)与同端的两个接线柱(4、5)相连，支架(13)的顶端的两个接线柱(6、7)相连，再用螺线管连接导线(10)把电源负极输出接线柱(3)与支架(13)的顶端的一个接线柱 (7)相连，螺线管连接导线(10)在转动导线(9)的外侧，且使螺线管连接导线(10)的中心线与两根转动导线(8、9)的受力部分导线在同一平面上，通过调整螺线管连接导线(10)的螺旋结构转角连接端，分别设置螺线管连接导线(10)与相邻近的转动导线(9)之间的不同距离，接通按钮开关(1)，两根转动导线(8、9)分别向右、左转动，相邻近的转动导线(9)的转动速度和另一转动导线(8)的转动速度相等。
全文摘要
本发明属于物理学领域，特别涉及一种导线电流相互作用演示仪及演示方法。其特征在于在底座内安装有一个直流电源，其正极通过一个按钮开关和电源正极输出接线柱连接；负极与电源负极输出接线柱连接；底座和支架的顶端对应设有四个接线柱组成平行的两对轴座，转动导线的上下两端分别与两对轴座转动连接；螺线管连接导线或直连接导线的两端可分另与同一对接线柱活动连接并与转动导线平行，螺线管连接导线和直连接导线两端的转角连接端分别绕制成螺旋结构。本发明可以演示两根转动导线通过同方向、反方向电流平行导线的引力、斥力作用现象，及第三根导线对两根转动导线的强作用力、弱作用力、可忽略作用力的影响现象。
文档编号G09B23/18GK102222440SQ201110188368
公开日2011年10月19日 申请日期2011年7月7日 优先权日2011年7月7日
发明者刘义保, 邓玲娜, 陆俊发, 黎定国 申请人:东华理工大学
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