简单的电磁摆

简单的电磁摆 电磁秋千 科技小制作套件 这个电磁摆 电磁秋千 不使用任何电子元件 仅仅利用了通电线圈产生磁场的原理 这个磁场与一块永磁铁相互排斥或吸引 就能够驱动秋千来回摆动 包括 木板底座 铜丝支架 漆包线绕成的电磁铁线圈 也就是摆 1 块永磁铁 1 个 5 号 2 节电池盒做的电源 1 套件内容包括 木板 铜丝 螺丝钉 小磁铁 漆包线 绕线圈用的塑料管 焊接了鳄鱼夹的 5 号 2 节电池盒 共 7 种 2 需要您自备的材料和工具 钳子 小刀 十字口螺丝刀 尺子 双面胶带 2 节 5 号干电池 最好是新的高能电 池 制作步骤 一 制作铜丝支架 1 如下图 铜丝下端向上折 2 到 3 厘米 然后弯成一个小圆圈 3 那个小圆圈是容纳螺丝钉的 可以先用螺丝钉试试大小 这一步需要用到钳子 如果 你的手很有力气 也可以直接用手 2 用螺丝钉把 2 个铜丝支架都固定在木板上 4 3 铜丝顶端向下弯曲 预留 10 厘米的高度 5 4 再向上折 就成了容纳摆的支架 6 二 制作摆 电磁铁线圈 1 把漆包线展开 然后在塑料管上绕 50 多圈 两端留出 15 厘米长的线头 7 所谓漆包线 就是表面覆盖了一层绝缘漆的铜丝 2 线圈两端缠绕 2 圈 固定 8 如果剩下的两个线头长度不一 可以用钳子把长的剪段 3 调整摆和支架的相对位置 如下图 9 电池盒和小磁铁都用双面胶带粘在木板上 摆应该在磁铁的正上方 而且尽量靠近磁 铁 且能够轻松地来回摆动 支架是铜丝做的 方向和高度都可以任意调节 三 最关键的一步 也是这个电磁摆的秘密所在 用小刀把摆 电磁铁线圈 一个线头的末端的绝缘漆刮掉 2 3 厘米 另一个线头只 刮掉一小条 10 请看下面的示意图 11 左边线头的绝缘漆 紫色 全部刮掉 完全露出里面的铜丝 红色 而右边只刮掉 一小条 露出一小部分铜丝 刮掉绝缘漆的部分 露出里面的铜丝 当然就能导电了 只刮掉一小部分的 当然只 能在那一小块导电 四 组装电磁摆 电磁秋千 并调试 电池盒里装上 2 节 5 号电池 摆重新挂在支架上 且与磁铁的相对位置保持不变 12 注意 左边摆的线头上的绝缘漆全部刮掉了 挂在铜丝支架上 那么它与铜丝支架之 间是电路接通的 右边露出的那一小条铜丝 尽量让其向下 也与铜丝支架接通 分别把 2 个鳄鱼夹夹在 2 个铜丝支架上 接通电源 轻轻推动电磁铁线圈 让其摆动 观察有没有电流通过 如果线圈中有电流通过 就会产生磁场 而磁场会与下面磁铁之间 产生相互作用 相互吸引或排斥 改变电源的方向 即通过线圈的电流的方向 观察实验现象有无变化 原理解释 这个电磁摆 电磁秋千 能够工作 秘密就在于右边的漆包线 就是只刮掉一小条绝 缘漆的那根 与铜丝支架之间的关系 左边的漆包线绝缘漆全刮掉了 始终与支架保持电路接通 但是右边随着摆的摆动 会有两种状态 电路接通或断开 如下图 13 假设摆在平衡位置 还没有开始摆动的时候 是状态 1 接通 那么这时候接通电 源 线圈里就会有电流通过 从而产生磁场 如果电磁铁产生的磁场与永磁铁是相互排斥的 那么摆就会被推开 摆动到一边 这 时候由于摆的转动 右侧就会变成状态 2 断开 线圈中没有了电流 不存在与磁铁的 相互排斥 就会在重力的作用下往回摆动 重新回到平衡位置 到达平衡位置之后 电路重新接通 线圈再次被磁铁排斥 由于惯性的作用 这时摆 会向另一侧摆动 摆动到一定角度后 电路再次断开 于是摆开始往回运动 周而复始 摆就在电流的推动下往复运动 就是我们看到的自己摆动的电磁摆 电磁 秋千 如果一开始电磁铁与永久磁铁是相互吸引的 那么请改变电流的方向 进一步的原理解释 以上只是解释了一种状态 但是还有另外一种状态 就是摆在中间位置的时候 电路 是断开的 如状态 2 我们没让漆包线露出的那一小条铜丝在正下方时 就是这种状态 这时我们用手推动摆 摆到一定角度的时候 电路才接通 这时如果电磁铁产生的磁 场与永磁铁相互吸引 那么才有驱动摆继续摆动下去的动力 当摆被吸回平衡位置以后 电路断开 它会依靠惯性摆到另一侧 然后在重力作用下重新回来之后 才会再次被电磁 力加速 所以 无论电磁铁与永磁铁相互吸引还是排斥 这个电磁摆都有可能持续摆动 关键 就在于我们刮掉的那一小条绝缘漆的位置 我的电磁摆不摆动怎么办 1 电池是否有电 电池盒是否安装正确 最好使用新的高能电池 2 反复调整刮掉那一小条绝缘漆的位置 尽量让它向着正下方 在摆还没有开始摆动 时 就与铜丝支架接触 3 如果看到电磁铁线圈始终被永磁铁吸引 或排斥 但即使用手推动 也不能持 续摆动 说明刮掉的绝缘漆太宽了 4 如果通电以后看不到电磁铁与永磁铁有相互作用 说明电路始终没有接通 可能 刮掉的绝缘漆太窄了 5 如果线头的绝缘漆没处理好 可以用钳子剪断 拆几圈线圈 重新做 线圈少几 圈没问题 短路警告 当电磁摆未启动的时候