实验操作与现象.pptVIP

实验十九 巴比轮演示实验 实验二十 涡流热效应 实验目的 观察在交变电流的作用下，感应环内形成涡流，发热使感应环内蜡的熔化现象。 实验器材 涡流热效应演示仪 实验二十一 通电、断电自感现象 【实验目的】 演示通电、断电自感现象，了解产生自感的原因。 【实验器材】 通电、断电自感演示仪。 实验二十二 互感现象 实验目的 观察一通有交变电流的线圈对另一线圈的互感效应及铁芯在电磁感应中所起的作用 实验器材 互感概念演示仪 实验二十三 顺磁介质磁化模拟实验 实验目的 演示顺磁介质的磁化现象。 实验器材 磁铁条两块，指示针若干个，顺磁介质的磁化演示仪，如图所示 实验二十四 RLC串联谐振 实验目的 演示RLC串联谐振现象。 实验器材 RLC串联谐振演示仪、示波器、低频信号发生器。 实验二十五 电磁驱动 实验目的 演示借助涡流引起的电磁阻尼驱动振子振动或摆动. 实验器材 电磁驱动演示仪 ，如图所示 * * 实验目的 电流在磁场中的安培力矩引起的金属盘转动 实验器材 巴比伦演示仪 实验原理 载流导体在磁场中受力（或力矩）而运动，验证了左手定则：平伸左手，让磁力线穿过手心和四指指向电流方向，则拇指指向电流受力方向。 实验操作与现象 1、将金属转盘架套放在U形磁铁上，转盘不要与磁铁相磨擦。 2、用连线将金属巴比轮与直流电源对应相连，一条到金属转盘轴，一条到金属转轮外侧的铜片。 3、接通电源（220V，50HZ），打开电源开关，按下输出按钮，可见转轮转动起来。 4、改变磁场方向，转轮将反向转动。 实验原理 处在交变磁场中的金属块，由于受变化磁场产生的感生电动势作用，将在金属块内引起涡旋状的感应电流，称为涡旋电流（简称涡流）。由于金属块的电阻很小，涡流可以达到非常大的程度。强大的涡流会产生大量的焦耳热，这就是感应加热的原理。感应加热广泛用于有色金属和特种合金的冶炼、焊接及真空技术方面。然而在很多情况下，涡流发热却是有害的。例如变压器和电机的铁芯，由于处于交变磁场中，铁芯会因涡流而发热，不仅浪费了电能，而且发热会使铁芯温度升高引起导线绝缘性能下降，甚至造成事故。为此，常用增大铁芯的电阻来减小涡电流，如把铁芯做成层状，用薄层的绝缘材料（如绝缘漆）把各层铁芯隔开。 实验操作与现象 在环状铝槽中加少量蜡，接上电源（红色开关），用手握住环状铝槽的塑料手柄，按下蓝色开关按钮，片刻即可见槽中的蜡溶化。 L L2 L1 K2 K1 + E ~220伏 【实验原理】 当一个自感与电阻组成LR电路，在0突变到 或 突变到0的阶跃电压的作用下，由于自感的作用，电路中的电流不会瞬间突变。这种在阶跃电压作用下，从开始变化到逐渐趋于稳态的过程叫做暂态过程。 实验原理图如图一所示，将开关Ｋ拨至１位置，一个从0 到 的阶跃电压立即作用在电路上，电路中出现反抗电流增加的自感电动势： 按照楞次定律，这个电动势是反抗电流增加的。 按欧姆定律 图一 求解微分方程可得：电路中电流将按下式规律增加 将开关Ｋ由１拨向２位置，电路中的电压从e 阶越式地跌落到零，这时电路中只有自感电动势，由含源电路欧姆定律： 可解得电流将按下式规律由 I o 减少到零。 总之，ＬＲ 电路在阶跃电压的作用下，电流不会突变，而是按指数的规律进行增或减，而增减的快慢由时间常数 决定 。 【实验操作与现象】 1．通电自感现象 首先将K1、K2断开，再接通交流电源，按下K1开关，同时观察灯泡L1和L2亮的顺序。可看到当K1接通的瞬间， 灯泡L1先亮，灯泡L2滞后L1才亮。这是由于K1接通瞬间，L1直接并接在电源E上，所以接通后，它马上就亮；而L2是与电感L串联之后才并接在电源上的，电感L会产生一个自感电动势，使得L2滞后于L1。这就充分说明了通电时的自感现象。为了看的清楚可以反复将K1接通和断开。 2．断电自感现象 将K1、K2断开，接通交流电源，按下K1开关，此时灯泡L1和L2都亮着，可顺便观察通电自感现象。将K2合上，即将L2短路，再把K1断开，即断开直流电源E，同时注意观察。可以发现在断电的瞬间，L1突然亮了一下，比正常通电时还亮，这就是断电自感现象。由于，断电的瞬间，电感L也会产生一个自感电动势，并通过L1放电，使得L1发光。为了观察清楚，可以反复将K1通断。 实验原理 两个线圈，若在其中一个线圈中通以某一交变信号，由于互感，则会在另一线圈中感应出来，线圈结构一定时，感应信号的强弱与线圈的相对取向、距离及铁