电磁感应摆多种实验功能的设计

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1、=兰实验室科学第l3卷第2期2010年4月CN12—1352／NLAB0RATORYSCIENCEVo1．13No．2Apr．2010电磁感应摆多种实验功能的设计韩也，付志雄(长春大学理学院，吉林长春130022)摘要：该文介绍了电磁感应摆的工作原理及演示内容和方法，并将该装置应用于物理测量实验教学和设计性实验项目，对该装置测量磁感应强度的原理公式进行了简要的推导，通过一组实验数据来分析该实验的测量效果。关键词：电磁感应摆；磁感应强度；功能设计中图分类号：TM12文献标识码：Bdoi：10．3969／j

2、．issn．1672—4305．2010．02．056一Desi●gnoi^vari■ousexperi‘menta1lt一uncti-onsonelectromagneticinductionpendulumHANYe．FUZhi-xiong(CollegeofScience，UniversityofChangchun，Changchun130022，China)Abstract：Thispaperintroducestheprincipleofelectromagneticinductionpend

3、ulumanditsphysicalphenomenon，contentandmethods．Thisequipmentisappliedintothephysicalmeasureexperimentteachingandthedesigningexperimentprogram．Theprincipleequationtomeasuringthemagneticin—ductionintensionoftheequipmentisbrieflydrawnoutandthemeasureeffecti

4、sanalysedbyasetofexperimentdata．Keywords：electromagneticinductionpendulum；magneticinductionintension；functiondesign电磁感应摆是电磁学演示实验装置，摆锤来回和数据，获得良好的实验效果。④电阻电容器组成摆动的过程就是控制放大电路的通、断变化过程。补偿电路，起到抑制自激振荡的作用。⑤摆锤扁圆利用线圈A、B的合成磁场，再通过适当的条件，将柱形状的强磁体。竖直向下自然静止时，磁极向下“感应磁场”对磁

5、通变化的阻碍作用转化为推动摆对准铁心正上方。锤连续摆动的动力，从另一种角度演示了楞次定律内容。电磁感应摆除了能直观的演示电磁感应现象及楞次定律等内容外，还可以在普通物理实验中，观察该装置中摆锤摆动过程中一系列的物理变化，再用E其它辅助实验设备，对电磁学的某些物理量进行测量(例如对磁体的磁感强度进行测量)，组合成设计性实验，锻炼学生的实际动手能力和分析问题能力。图1装置原理图电磁感应摆实验装置如图1所示。①线圈A、B在没接通电源的情况下，摆锤P(强磁铁)以较共用一个铁心，缠绕方向相反，匝数N=N，两者快的

6、切向速度接近铁心上方时，根据楞次定律，线圈线径不同。②三极管选用小功率晶体管。③电容器A产生的磁场阻碍摆锤靠近铁心，使摆锤总是受到参数根据铁心线圈的电感系数而定。其作用是防止感应磁场的阻尼作用，摆锤很快停止。线圈A、B产生自激振荡，从而有利于观测实验现象接通电源后，正确选择摆锤的磁极，使其接近铁160韩也，等：电磁感应摆多种实验功能的设计心正上方时线圈A产生的感应电动势足以使三极加速度g=9．80米／秒；，：线圈A的内阻，r=50．0管基极正向导通，晶体管的基极电流L通过线圈A，欧；h：待测量，摆锤摆幅

7、最大时，距离铁芯表面的垂铁心内产生磁场(根据楞次定律判断，在此瞬间直高度；，^：控制电路中三极管基极电流(可由检流铁心上方的磁极性与摆锤磁极相反)；与此同时，另计或者用冲击电流计测出)。一线圈B通过较大的集电极电流L，铁心获得较大如果用示波器作为测量摆锤(磁体)的磁感应的磁场，且

8、到n0q三gh两次推动，使之能够以原有的速度完成连续摆动，而2．2仪器配置且在电源电动势E不变的情况下，感应摆P摆动的长余辉双踪示波器或冲击电流计，长度测量工周期很稳定。具，特斯拉计。1电磁感应摆做演示实验2．3用示波器测量磁块磁感应强度(1)设置不同的电源电压值，将电磁感应摆摆电源不接通时，摆锤摆动经过铁心上方，受到磁动起来，摆锤摆动稳定以后，用长度测量工具测量出场阻尼，展示了楞次定律。不同电压时摆锤离开铁心正上方的最大垂直高度电源接通，