一種安培力定量分析裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種安培力定量分析裝置。
【背景技術】
[0002] 安培力公式，F=BIL，是常見的物理學公式，其中，F代表安培力，B代表磁場感應 強度，L表示導線長度。在日常教學中，通常都是通過簡單的定性試驗直接給出該公式，無 法給予受教者直觀的體會，而如何直接定量驗證分析以及直觀演示安培力公式一直是電磁 演示的難題，也沒有相應的實驗裝置可以進行安培力公式的定量分析。 【實用新型內容】
[0003] 本實用新型的目的是提供一種安培力定量分析裝置，以解決上述問題。
[0004] 一種安培力定量分析裝置，包括一勵磁單元及一通電導線單元，該勵磁單元用于 產生磁場強度可變的磁場，該通電導線單元具有一通電部，該通電部通電后能夠在該勵磁 單元產生的磁場作用下發生位移，該安培力定量分析裝置進一步包括一用于指示安培力大 小的安培力測量指示單元，該安培力測量指示單元包括一指針及一指示刻度牌，該指示刻 度牌上的水平刻度用于表征安培力的大小，該指針的指示端指向該指示刻度牌上的水平刻 度且能夠跟隨該通電部的移動而相對該水平刻度發生移動，從而指示相應的安培力大小。
[0005] 優選地，該勵磁單元包括一對水平設置且相互平行的勵磁線圈以及一勵磁電路， 該勵磁電路用于產生勵磁電流給該對勵磁線圈，使得該對勵磁線圈間產生磁場，且通過改 變施加至該對勵磁線圈的勵磁電流的大小來改變磁場的磁場強度。
[0006] 優選地，該勵磁電路包括相互串聯的第一穩壓電源、第一控制開關、第一電流表及 一第一滑動變阻器，該對勵磁線圈各有一邊接入勵磁電路中構成串聯回路。
[0007] 優選地，該通電導線單元包括一工作線圈，該工作線圈套設在該對勵磁線圈其中 之一上，且該工作線圈的一部分設置在該勵磁電路產生的磁場中，從而界定了該通電部，當 給該通電部通電后，該工作線圈在該磁場的作用下相對于該對勵磁線圈作旋轉運動。
[0008] 優選地，該工作線圈進一步包括多個抽頭，相鄰二抽頭之間的線圈具有一預定匝 數。
[0009] 優選地，該通電導線部分進一步包括一通電電路，該通電電路與該工作線圈的其 中二抽頭串聯連接，從而為該工作線圈提供通電電流。
[0010] 優選地，該通電電路包括串聯連接的第二電源、第二電流表、第二控制開關及一第 二滑動變阻器。
[0011] 優選地，該通電導線單元進一步包括一通電指示單元，用于指示當前串聯入電路 中的該工作線圈的匝數，該通電指示單元包括對應該工作線圈抽頭設置的指示接頭，該指 示接頭分別對應標注有匝數表征值，利用一導線連接相應抽頭與指示接頭，從而與該通電 電路構成串聯電路。
[0012] 優選地，該安培力測量指示部分進一步包括一轉軸，該轉軸安裝在該工作線圈垂 直于勵磁線圈方向上一預定高度處，且該轉軸的兩末端分別固定在該工作線圈的兩側邊 上，該指針的非指示端裝設在位于該轉軸一末端處的微軸承上。
[0013] 優選地，該預定高度為高于該工作線圈的重心的位置。
[0014] 本實用新型的安培力定量分析裝置利用常見的電子元器件來搭建，操作簡單，同 時，還通過設置安培力測量指示部分來體現安培力的大小，使得使用者能夠直觀地進行觀 察與分析，較傳統的定性分析更為直觀地演示安培力公式。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發明安培力定量分析裝置一較佳實施方式的結構框圖。
[0016] 圖2為圖1所示安培力定量分析裝置的結構示意圖。
[0017] 圖3為圖2所示安培力定量分析裝置的指示刻度牌上的水平刻度表征安培力的定 標原理示意圖。
[0018] 主要元件符號說明
[0021] 如下【具體實施方式】將結合上述附圖進一步說明本實用新型。
【具體實施方式】
[0022] 請參閱圖1與圖2,圖1為本發明安培力定量分析裝置一較佳實施方式的結構框 圖，圖2為圖1所示安培力定量分析裝置的結構示意圖。該安培力定量分析裝置10包括一 勵磁單元100, 一通電導線單元200及一安培力測量指示單元300。該勵磁單元100用于產 生磁場強度可變的磁場。該通電導線單元200具有一通電部211，該通電部211通電后能夠 在該勵磁單元100產生的磁場作用下發生位移。該安培力測量指示單元300用于指示安培 力定量結果。
[0023] 該勵磁單元100包括一對水平設置且相互平行的勵磁線圈110、120以及一勵磁電 路130。該勵磁電路130用于產生電流給該對勵磁線圈110、120,使得該勵磁線圈110、120 間產生磁場，且通過改變施加至該對勵磁線圈1KK120的電流即可改變磁場的磁場強度。 在本實施例中，該勵磁電路130由相互串聯的第一電源E1、第一控制開關K1、第一電流表A1 及一第一滑動變阻器Rpl構成，兩個勵磁線圈110、120各有一邊接入勵磁電路130中構成 串聯回路。
[0024] 該通電導線單元200包括一工作線圈210、一通電電路220。該工作線圈210的一 部分設置在該勵磁電路130產生的磁場中，從而界定了該通電部211。當給該通電部211通 電后，該工作線圈210在該磁場的作用下相對于該對勵磁線圈110、120作旋轉運動。該工 作線圈210進一步包括多個抽頭214,相鄰二抽頭214之間的線圈具有一預定匝數。在本實 施例中，該工作線圈214為一由導線繞成的矩形線圈，具有4個抽頭214,分別定義為抽頭 214a、214b、214c、214d。抽頭214a-214b之間線圈匝數為100匝，抽頭214a與214c之間的 線圈匝數為300匝，抽頭214a與214d之間的線圈匝數為500匝，抽頭214b與214c之間的 線圈匝數為200匝，抽頭214b與214d之間的線圈匝數為400匝。在本實施例中，工作線圈 210套設在該對勵磁線圈110、120其中之一上。
[0025] 該通電電路220與該工作線圈210的其中二抽頭214串聯連接，從而為該工作線 圈210提供通電電流。該通電電路220由相互串聯的第二電源E2、第二電流表A2、第二控 制開關K2、一第二滑動變阻器Rp2構成。
[0026] 該通電導線單元200進一步包括一通電指示單元230,用于指示當前串聯入電路 中的該工作線圈210的匝數。在本實施例中，該通電指示單元230對應包括四指示接頭a-d， 分別對應標注有匝數表征值，如指示接頭a對應匝數為0,指示接頭b對應匝數100,指示接 頭c對應匝數300 ;指示接頭d對應匝數500。利用導線連接的抽頭214與對應匝數的指示 接頭a-d，在與通電電路220構成串聯電路。
[0027] 該安培力測量指示部分300包括一轉軸310、一指針320及一指示刻度牌330。該 轉軸310安裝在該工作線圈210垂直于勵磁線圈110方向上一預定高度處，且該轉軸的兩 末端分別固定在該工作線圈210的兩側邊上。該指針320的非指示端裝設在位于該轉軸 310 -末端處的微軸承上，該指針320的指示端指向該指示刻度牌330上的水平刻度。該指 示刻度牌330上標識的水平刻度用于表征安培力的大小。在本實施例中，該預定高度為高 于該工作線圈的重心的位置。請一并參閱圖3,為該指示刻度牌330上的水平刻度表征安培