磁场演示器

本技术涉及教学用具，具体涉及一种磁场演示器。

背景技术：

1、演示实验对于学生们理解物理概念、物理定律和启发学生思维等有着积极的作用。现在学校的物理教学磁场演示普遍使用条形磁铁配合小磁针或者铁屑，而中国专利号为：cn201710706648.4公开了一种磁场演示器，包括直流电源和电流换向开关，直流电源和电流换向开关之间连接总开关，电流换向开关与螺线管的两端连接，这种装置演示效果不明显、不直观，而且没有安全保护措施，因此现有演示设备不再适用实验室环境和学校教学灵活多变的需求。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种磁场演示器，利用电磁感应原理，利用直流电通过线圈形成的强磁场进行演示，能够直观、明显的进行磁场演示。

2、本实用新型的技术方案为：

3、一种磁场演示器，主要包括整流电路、电容c1与灯泡r2组成的充电电路、电容c1与线圈l1线圈l2组成的放电电路ⅰ、常断开关k3与电阻r3组成的放电支路ⅱ、电阻r1与发光二极管d1组成的电源显示电路，其中：

4、整流电路，包括220v交流电、开关k1、整流桥，220v交流电与整流桥之间设置有开关k1，开关k1与耐压400v电流1a的整流桥提供直流电源；

5、电源显示电路，包括电阻r1、发光二极管d1，发光二极管d1为400v 1a二极管；

6、充电电路，包括电容c1、灯泡r2，电容c1为400v 1000μf的电解电容器，灯泡r2与电容c1通过单刀双掷开关k2连接；

7、放电电路，包括电容c1、线圈l1、线圈l2，线圈l1、线圈l2为充磁线圈，电流通过线圈l1、线圈l2产生磁场；

8、放电保护支路，包括单刀双掷开关k2、常断开关k3、电阻r3，单刀双掷开关k2设置有两个端子，单刀双掷开关k2置a端电容c1充电，单刀双掷开关k2置b端电容c1放电，常断开关k3与电阻r3组成放电支路，泄放电容中残留电量，保证装置安全。

9、优选的，所述灯泡r2规格为200v 30w，作用是充电限流兼具充电显示。

10、优选的，所述线圈l1线圈l2选用19号漆包线，阻值rx＝22.33ω/km，额定电流im＝2.36a，线径1mm，两个线圈各绕392匝，总磁动势18469.20安匝。电路设计使用脉动电源，通过漆包线的脉动电流可以是安全载流的10倍而不会对漆包线造成损害。选用rx较大的漆包线绕制线圈，放电电流小，回路总磁动势满足要求需要的匝数较多，工艺要求较高；而选用rx很小的漆包线绕制线圈，线圈匝数很少，但过大的放电电流会对电容造成损害；选用较小的漆包线绕制线圈，线圈匝数较少，放电电流在安全范围内，所以选用19号漆包线。

11、优选的，所述线圈l1、线圈l2左侧还并联有发光二极管d2，发光二极管d2规格为400v1a，发光二极管d2保证通过线圈的电流为单向脉动电流，消除回路振荡，使线圈中磁场方向保持不变。

12、本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

13、充放电过程更直观明显，方便操作人员识别装置状态；设置有放电保护支路，安全性更好；利用低压大容量电容瞬间放电通过线圈，形成强磁场辅助演示磁场分布，演示效果更加直观、明显。

技术特征：

1.一种磁场演示器，其特征在于，包括整流电路、电容c1与灯泡r2组成的充电电路、电容c1与线圈l1线圈l2组成的放电电路、常断开关k3与电阻r3组成的放电保护支路、电阻r1与发光二极管d1组成的电源显示电路，其中：

2.如权利要求1所述的磁场演示器，其特征在于，所述灯泡r2规格为200v 30w，用于充电限流兼具充电显示。

3.如权利要求2所述的磁场演示器，其特征在于，所述线圈l1、线圈l2选用19号漆包线，阻值rx＝22.33ω/km，额定电流im＝2.36a，线径1mm，两个线圈各绕392匝，总磁动势18469.20安匝。

4.如权利要求3所述的磁场演示器，其特征在于，所述线圈l1、线圈l2左侧还并联有发光二极管d2，发光二极管d2规格为400v 1a。

技术总结
本技术涉及教学用具技术领域，具体涉及一种磁场演示器。本技术包括整流电路、电容C1与灯泡R2组成的充电电路、电容C1与线圈L1线圈L2组成的放电电路、常断开关K3与电阻R3组成的放电保护支路、电阻R1与发光二极管D1组成的电源显示电路，其中：整流电路左侧与220V交流电连接，电阻R1与发光二极管D1串联，右侧通过单刀双掷开关K2的A端与电容C1连接，整流电路与电容C1之间连接有灯泡R2，对C1充电时灯泡R2亮起，当C1充满时灯泡R2熄灭。本技术利用电磁感应原理，利用直流电通过线圈形成的强磁场进行教学演示，能够直观、明显的进行磁场演示；设置有放电保护支路，安全性更好。

技术研发人员：冯科,韩梅
受保护的技术使用者：济宁学院
技术研发日：20230515
技术公布日：2024/1/15