1、內(nèi)容

展項(xiàng)由電磁加速器、電動(dòng)機(jī)原理與奧斯特試驗(yàn)三組實(shí)驗(yàn)裝置組成，演示電磁學(xué)的相關(guān)科學(xué)原理。

電磁加速器：展項(xiàng)使觀眾了解帶電物體在磁場(chǎng)中的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，了解回旋加速器的原理。當(dāng)控制第一個(gè)線圈的感應(yīng)器感應(yīng)到小球接近第一個(gè)線圈時(shí)，第一個(gè)線圈立刻通電，鐵球立刻被吸引穿過第一個(gè)線圈，當(dāng)穿過第一個(gè)線圈時(shí)第一個(gè)線圈立刻斷電，鐵球因?yàn)閼T性滾向第二個(gè)線圈，當(dāng)?shù)诙€(gè)線圈感應(yīng)器感應(yīng)到鐵球時(shí)，第二個(gè)線圈又立刻通電吸引鐵球穿過第二個(gè)線圈，當(dāng)穿過線圈后又滾到下一個(gè)線圈，如此循環(huán)往復(fù)。參與時(shí)，觀眾只需按下按鈕，即可觀察小球的運(yùn)動(dòng)情況。

電動(dòng)機(jī)原理：觀眾參與互動(dòng)之前，首先給線圈通電，導(dǎo)線上的電流會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，與周圍的其他磁場(chǎng)相互作用就會(huì)使導(dǎo)線受力開始運(yùn)動(dòng)，觀眾握住手柄并向前慢慢推動(dòng)推桿，觀察轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)速度的變化。觀眾在調(diào)節(jié)拉桿改變磁鐵與線圈距離的時(shí)候，線圈就會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，還會(huì)發(fā)現(xiàn)磁鐵越靠近線圈，線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)速度越快，而電動(dòng)機(jī)就是這種將電磁能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的設(shè)備。

奧斯特試驗(yàn)：由通電導(dǎo)體和小磁針組成。磁針分布在導(dǎo)體附近，當(dāng)導(dǎo)體未通電時(shí)，小磁針將指向地球的南北方向。將導(dǎo)體電源接通時(shí)，導(dǎo)線中便通過電流，會(huì)對(duì)磁針產(chǎn)生作用，使其發(fā)生偏轉(zhuǎn)。參與時(shí)，觀眾只需按下啟動(dòng)按鈕，即可觀察磁針是如何發(fā)生偏轉(zhuǎn)的。

2、原理

電磁感應(yīng)加速器包括內(nèi)部和外部環(huán)圈感應(yīng)體，所述感應(yīng)體相互間隔一預(yù)定間隔，并且其內(nèi)側(cè)和外側(cè)同軸且平行布置，以便沿軸向感生感應(yīng)磁場(chǎng)。槽道在內(nèi)部和外部環(huán)圈感應(yīng)體之間，包括與內(nèi)部和外部環(huán)圈感應(yīng)體接觸的電介質(zhì)層，并且由電介質(zhì)層之間的磁場(chǎng)感生二次電流到該槽道中。放電線圈將脈沖能量供送到槽道中，并產(chǎn)生等離子體。

電動(dòng)機(jī)(Motors)是一種旋轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)器，它將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。電動(dòng)機(jī)是利用通電線圈產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)并作用于轉(zhuǎn)子鼠籠式閉合鋁框形成磁電動(dòng)力旋轉(zhuǎn)扭矩。電動(dòng)機(jī)主要由定子與轉(zhuǎn)子組成，通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)的方向跟電流方向和磁感線(磁場(chǎng)方向)方向有關(guān)。電動(dòng)機(jī)工作原理是磁場(chǎng)對(duì)電流受力的作用，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。通常電動(dòng)機(jī)的作功部分作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這種電動(dòng)機(jī)稱為轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)；也有作直線運(yùn)動(dòng)的，稱為直線電動(dòng)機(jī)。

奧斯特實(shí)驗(yàn)表明通電導(dǎo)線周圍和永磁體周圍一樣都存在磁場(chǎng)。奧斯特實(shí)驗(yàn)揭示了一個(gè)十分重要的本質(zhì)——電流周圍存在磁場(chǎng)，電流是電荷定向運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，所以通電導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)實(shí)質(zhì)上是運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的。這一現(xiàn)象由丹麥物理學(xué)家奧斯特于1820年7月通過試驗(yàn)首先發(fā)現(xiàn)。

3、目的

本組展品由電磁加速器、電動(dòng)機(jī)原理與奧斯特試驗(yàn)組成，通過三個(gè)電磁試驗(yàn)組，啟發(fā)青少年對(duì)科學(xué)的興趣，享受寓教于樂的樂趣，激發(fā)他們?cè)诳茖W(xué)的道路上不斷攀登。