发电机演示模型的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种发电机演示模型，包括展示平台，展示平台上有导杆支座，导杆支座上有导杆，导杆上承载有支架底座，支架底座可沿导杆移动，支架底座上固定有线圈支架，线圈支架内有闭合线圈，磁铁转轴从闭合线圈内穿过，磁铁转轴一端铰接在第一磁铁支架上，另一端与传动变速装置连接，传动变速装置上有第一手柄，磁铁转轴上有磁铁，支架底座上固定有刚性连杆，刚性连杆一端固定在圆盘边缘处，圆盘上有第二手柄，展示台上还固定有两个限位柱，展示台上连接有灯泡，灯泡与闭合线圈电连接。本实用新型结构简单，不仅可以演示闭合线圈切割磁感线对感应电流的影响，还可以演示闭合线圈不切割磁感线对感应电流的影响，更具直观性和趣味性。
【专利说明】发电机演示模型
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种教学模型，具体是一种用来演示发电机原理的发电机演示模 型。 技术背景
[0002] 发电机是把机械能转换为电能的设备，是利用闭合线圈在磁场中切割磁感线产生 感应电流的原料来发电的。
[0003] 交流发电机由于其使用范围的普遍性，也成为了中学物理教学方面重点内容。但 目前普遍使用的发电机模型，只能用来演示闭合线圈切割磁感线对感应电流的影响，不能 演示闭合线圈不切割磁感线对感应电流的影响，使学生分不清是由于磁铁旋转产生感应电 流还是由于闭合线圈切割磁感线产生感应电流。
【发明内容】
[0004] 本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种发电机机演示模 型，该模型不仅可以演示转速对感应电流的影响，还可以演示磁场强度对感应电流的影响。
[0005] 为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种发电机机演示模型，包括展示平台， 展示平台上固定有导杆支座，导杆支座上固定有导杆，导杆上承载有支架底座，支架底座可 沿导杆移动，支架底座上固定有线圈支架，线圈支架内有闭合线圈，磁铁转轴从闭合线圈内 穿过，磁铁转轴一端铰接在第一磁铁支架上，另一端穿过第二磁铁支架与第二磁铁支架上 的传动变速装置连接，第一磁铁支架和第二支架固定在展示台上，传动变速装置上固定有 第一手柄，磁铁转轴上固定有磁铁，磁铁位于第一磁铁支架和第二磁铁支架之间；第一磁铁 支架上开有长通孔，支架底座上固定有刚性连杆，刚性连杆一端穿过长通孔固定在圆盘边 缘处，圆盘铰接在展示台上，圆盘上有第二手柄，展示台上还固定有两个限位柱，两限位柱 的连线穿过圆盘的圆心且与磁铁转轴垂直；展示台上还连接有灯泡，灯泡与闭合线圈电连 接。
[0006] 在闭合线圈与磁铁轴线不重合时，摇动第一手柄，磁铁旋转，但是由于闭合线圈没 有切割磁感线，所以不会产生感应电流，灯泡不发光；
[0007] 转动第二手柄，圆盘转动，至第二手柄接触另一限位柱，此时第二手柄共旋转 180°，同样，圆盘也旋转，转动过程中，刚性连杆推动支架底座向靠近磁铁的方向移动，直到 闭合线圈与磁铁轴线重合，然后摇动第一手柄，带动传动变速装置内部器件转动，再带动磁 铁旋转，形成旋转磁场，闭合线圈中的导线切割磁感线，根据定理，切割磁感线的导体中会 产生感应电流，所以闭合线圈中有电流流过，与闭合线圈连接连接的灯泡中也有电流通过， 灯泡发光。
[0008] 本实用新型的发电机演示模型结构简单，不仅可以演示闭合线圈切割磁感线对感 应电流的影响，还可以演示闭合线圈不切割磁感线对感应电流的影响，而且可以通过灯泡 亮度演示转速大小对产生的感应电流大小的影响，更具直观性和趣味性。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1为本实用新型磁铁位于闭合线圈外时的结构示意图。
[0010] 图2为图1的A向视图。
[0011] 图3为本实用新型闭合线圈与磁铁轴线重合时的示意图。
【具体实施方式】
[0012] 下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步说明。
[0013] 发电机演示模型，如图1和图2所示，包括展示平台1，展示平台1上固定有第一 导杆支座l〇a、第二导杆支座10b、第三导杆支座10c和第四导杆支座10d，所述第一导杆支 座10a、第二导杆支座10b、第三导杆支座10c和第四导杆支座10d呈四边形布置，第一导杆 支座10a与第三导杆支座10c之间固定有第一导杆11a，第二导杆支座10b与第四导杆支 座10d之间固定有第二导杆11b，第一导杆11a与第二导杆lib相互平行，第一导杆11a与 第二导杆lib共同承载支架底座13,支架底座13可沿第一导杆11a和第二导杆lib移动， 支架底座13上固定有线圈支架6,所述线圈支架6为市售产品，线圈支架6内有闭合线圈 4,闭合线圈4两端连有电刷，磁铁转轴5从闭合线圈4内穿过，磁铁转轴5 -端铰接在第一 磁铁支架14上，磁铁转轴5另一端穿过第二磁铁支架7与传动变速装置9连接，传动变速 装置9固定在第二磁铁支架7上，第一磁铁支架14和第二支架7都固定在展示台1上，传 动变速装置9上固定有第一手柄8,磁铁转轴5上还固定有磁铁12,磁铁12位于第一磁铁 支架14和第二磁铁支架7之间靠近第二磁铁支架7处；第一磁铁支架14下端部开有长通 孔，支架底座13中间位置固定有刚性连杆16,刚性连杆16 -端穿过长通孔固定在圆盘17 边缘处，圆盘17铰接在展示台1上，可在展示台1上转动，圆盘17上固定有第二手柄18,圆 盘17两侧各有一个限位柱15,限位柱15的连线穿过圆盘17的圆心且与磁铁转轴5垂直； 展示台1上还固定盒体2,盒体2上固定有三个灯泡3,灯泡3通过盒体2内的导线与闭合 线圈4电连接。
[0014] 以上所述发电机演示模型可以安放在透明罩内，透明罩上开有供第一手柄8和第 二手柄18伸出的孔。
[0015] 当闭合线圈与磁铁轴线不重合时，如图1和图2所示，摇动第二手柄18,磁铁12旋 转，但是由于闭合线圈4没有切割磁感线，所以不会产生感应电流，灯泡3不亮；
[0016] 当转动第二手柄18,圆盘17同步转动，至第二手柄18接触另一限位柱15,此时第 二手柄18共旋转180°，同样，圆盘17也旋转180°，刚性连杆16推动支架底座13向靠近磁 铁12的方向移动，直到闭合线圈4与磁铁12轴线重合，如图3所示，然后摇动第一手柄8， 带动传动变速装置9内部器件转动，再带动磁铁12旋转，形成旋转磁场，闭合线圈4中的导 线切割磁感线，根据定理，切割磁感线的导体中会产生感应电流，所以闭合线圈4中有电流 流过，与闭合线圈4连接的灯泡3中也有电流通过，灯泡3发光。
[0017] 以上所述仅是本实用新型的【具体实施方式】，应当指出，对于本领域的普通技术人 员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型的技术方案进行若干变 形或者等同替换，例如将灯泡替换为电流表或发光二极管等，这些也应视为属于本实用新 型的保护范围。
【权利要求】
1. 发电机演示模型，包括展示平台，其特征在于：展示平台上固定有导杆支座，导杆支 座上固定有导杆，导杆上承载有支架底座，支架底座可沿导杆移动，支架底座上固定有线圈 支架，线圈支架内有闭合线圈，磁铁转轴从闭合线圈内穿过，磁铁转轴一端铰接在第一磁铁 支架上，另一端穿过第二磁铁支架与第二磁铁支架上的传动变速装置连接，第一磁铁支架 和第二支架固定在展示台上，传动变速装置上固定有第一手柄，磁铁转轴上固定有磁铁，磁 铁位于第一磁铁支架和第二磁铁支架之间；第一磁铁支架上开有长通孔，支架底座上固定 有刚性连杆，刚性连杆一端穿过长通孔固定在圆盘边缘处，圆盘铰接在展示台上，圆盘上有 第二手柄，展示台上还固定有两个限位柱，展示台上还连接有灯泡，灯泡与闭合线圈电连 接。
2. 如权利要求1所述的发电机演示模型，其特征在于：所述导杆支座有四个，四个导杆 支座呈四边形布置，导杆有两个，两个导杆相互平行。
3. 如权利要求2所述的发电机演示模型，其特征在于：所述的支架底座由两个导杆共 同承载。
4. 如权利要求1所述的发电机演示模型，其特征在于：所述两限位柱的连线穿过圆盘 的圆心且与磁铁转轴垂直。
【文档编号】G09B23/18GK203895013SQ201420210797
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年4月28日 优先权日:2014年4月28日
【发明者】李仁为, 井大喜, 翁成美, 宋伟强 申请人:蚌埠市创新科普产品工程研究中心有限公司