本實(shí)用新型涉及物理演示實(shí)驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種磁吸式電磁阻尼演示裝置。

背景技術(shù)：

電磁阻尼以及渦電流相關(guān)知識(shí)是中學(xué)和大學(xué)物理的必修知識(shí)，應(yīng)用較多，目前也有類似產(chǎn)品在售，但現(xiàn)有技術(shù)和產(chǎn)品普遍存在以下不足：一是沒有使用精密軸承，當(dāng)兩個(gè)導(dǎo)體板繞軸擺動(dòng)時(shí)，還伴隨著沿軸向的晃動(dòng)，導(dǎo)致兩個(gè)板容易相互碰撞或與磁鐵碰撞；二是儀器都是帶有笨重的支架和底座，只能放在桌子上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不便于搬運(yùn)，當(dāng)放在講桌上時(shí)，高度不夠?qū)е潞筮叺耐瑢W(xué)看不見實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；三是主磁鐵與導(dǎo)體板的相對(duì)位置不能移動(dòng)，演示現(xiàn)象不明顯。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述存在的問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種磁吸式電磁阻尼演示裝置。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種磁吸式電磁阻尼演示裝置，包括擺動(dòng)/轉(zhuǎn)動(dòng)裝置1和磁鐵裝置2兩大部分，所述擺動(dòng)/轉(zhuǎn)動(dòng)裝置1和磁鐵裝置2相互獨(dú)立，均能夠吸附在有鐵背板的豎直平面上；

所述擺動(dòng)/轉(zhuǎn)動(dòng)裝置1包括軸承磁鐵3、軸4、封閉板軸承5、開口板軸承6、內(nèi)側(cè)銅套7、中間銅套8、外部銅套9、墊片10、螺母11、封閉板12、開口板 13、封閉板螺絲A19、封閉板螺絲B20、開口板螺絲A21和開口板螺絲B22，所述內(nèi)側(cè)銅套7、封閉板軸承5、中間銅套8、開口板軸承6和外部銅套9由內(nèi)向外依次安裝在軸4上，所述外部銅套9的外側(cè)設(shè)有墊片10和螺母11，通過所述封閉板螺絲A19和封閉板螺絲B20的配合將所述封閉板12安裝在所述封閉板軸承5上，通過所述開口板螺絲A21和開口板螺絲B22的配合將所述開口板13安裝在開口板軸承6上，所述封閉板12的輪廓為倒立“T”形，所述封閉板12的上端有軸孔23，所述封閉板12的下端為以所述軸孔23為圓心的部分圓環(huán)，所述開口板13下端的圓環(huán)沿半徑方向開有長條口24；

所述磁鐵裝置2包括磁鐵架14、主磁鐵A15、主磁鐵B16、磁鐵螺絲A17、磁鐵螺絲B18，所述磁鐵架14為U型結(jié)構(gòu)，U型結(jié)構(gòu)的兩個(gè)臂分別通過磁鐵螺絲 A17、磁鐵螺絲B18安裝主磁鐵A15和主磁鐵B16，所述軸4采用由外向內(nèi)軸徑依次增加的階梯狀軸，同時(shí)封閉板軸承5和開口板軸承6的孔徑與對(duì)應(yīng)位置的軸徑相等。

進(jìn)一步的，所述封閉板12采用銅或鋁導(dǎo)體板。

進(jìn)一步的，相鄰兩條所述長條口24之間距離不超過10mm。

進(jìn)一步的，所述主磁鐵A15和主磁鐵B16的磁場(chǎng)方向相同。

進(jìn)一步的，所述主磁鐵A15和主磁鐵B16之間的空隙足夠大保證封閉板12 和開口板13在期間擺動(dòng)且不碰撞。

進(jìn)一步的，所述封閉板12可以用鋁或銅板制成的封閉圓盤替代，所述開口板13可以用開口圓盤替代，所述開口圓盤與封閉圓盤外形輪廓相同，所述封閉圓盤是以軸承為圓心的導(dǎo)體圓盤，所述開口圓盤是在封閉圓盤上由外緣開始向中心向半徑方向開有均勻分布的縫，所述縫的末端距離圓心一定距離，相鄰兩條所述縫之間的夾角不大于12°，所述封閉圓盤和開口圓盤的安裝方式與封閉板和開口板相同，軸承安裝在圓盤的中心。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

(1)本實(shí)用新型體積小巧，可以用一個(gè)小手提箱包裝，便于攜帶到任何教室等場(chǎng)所進(jìn)行演示。

(2)本實(shí)用新型吸附在黑板或白板上演示，節(jié)省空間，現(xiàn)象明顯，可多人同時(shí)觀看。

(3)本實(shí)用新型的主磁鐵可移動(dòng)，能夠動(dòng)態(tài)演示，使現(xiàn)象更明顯，直接判斷就是由于磁場(chǎng)的出現(xiàn)導(dǎo)致封閉導(dǎo)體板停擺。

(4)本實(shí)用新型軸承的使用使擺動(dòng)更規(guī)范，減小了磁鐵距離，縮小了裝置體積，效果也更加明顯。

(5)本實(shí)用新型使用超強(qiáng)永磁鐵避免了電磁鐵必須有電源的麻煩。

(6)本實(shí)用新型由于沒有使用體積較大的立體支架，所以體積小便于攜帶；能吸在黑板上，可以讓全班同學(xué)同時(shí)觀看，解決了以往設(shè)備放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上只能供少數(shù)幾個(gè)人看的問題；采用滾珠軸承，提高了潤滑程度同時(shí)大幅減小了擺動(dòng)時(shí)的軸向不穩(wěn)定性；磁鐵可以移動(dòng)，能夠動(dòng)態(tài)對(duì)比演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型演示裝置中擺動(dòng)/轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的側(cè)視圖。

圖2是本實(shí)用新型演示裝置中磁鐵裝置的側(cè)視圖。

圖3是本實(shí)用新型演示裝置整體的側(cè)視圖。

圖4是封閉板與軸承和磁鐵裝置的后視圖。

圖5是開口板與軸承和磁鐵裝置的正視圖。

圖6是將磁鐵裝置移近到擺動(dòng)/轉(zhuǎn)動(dòng)裝置(采用開口板和封閉板)時(shí)的正視圖。

圖7是封閉圓盤與軸承和磁鐵裝置的后視圖。

圖8是開口圓盤與軸承和磁鐵裝置的正視圖。

圖9是將磁鐵裝置移近到擺動(dòng)/轉(zhuǎn)動(dòng)裝置(采用開口板圓盤和封閉圓盤)時(shí)的正視圖。

圖中：1-擺動(dòng)/轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，2-磁鐵裝置，3-軸承磁鐵，4-軸，5-封閉板軸承， 6-開口板軸承，7-內(nèi)側(cè)銅套，8-中間銅套，9-外部銅套，10-墊片，11-螺母， 12-封閉板，13-開口板，14-磁鐵架，15-主磁鐵A，16-主磁鐵B，17-磁鐵螺絲 A，18-磁鐵螺絲B，19-封閉板螺絲A，20-封閉板螺絲B，21-開口板螺絲A，22- 開口板螺絲B，23-軸孔，24-長條口。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。

如圖所示，一種磁吸式電磁阻尼演示裝置，包括擺動(dòng)/轉(zhuǎn)動(dòng)裝置1和磁鐵裝置2兩大部分，擺動(dòng)/轉(zhuǎn)動(dòng)裝置1和磁鐵裝置2相互獨(dú)立，均能夠吸附在黑板等有鐵背板的豎直平面上，相對(duì)位置可以移動(dòng)；

擺動(dòng)/轉(zhuǎn)動(dòng)裝置1包括軸承磁鐵3、軸4、封閉板軸承5、開口板軸承6、內(nèi)側(cè)銅套7、中間銅套8、外部銅套9、墊片10、螺母11、封閉板12、開口板13、封閉板螺絲A19、封閉板螺絲B20、開口板螺絲A21和開口板螺絲B22，內(nèi)側(cè)銅套7、封閉板軸承5、中間銅套8、開口板軸承6和外部銅套9由內(nèi)向外依次安裝在軸4上，保證封閉板12和開口板13擺動(dòng)時(shí)二者不能碰撞，離黑板面較近的封閉板12與黑板之間要能放入磁鐵裝置，外部銅套9的外邊設(shè)有墊片10和螺母11限制防止掉落，通過封閉板螺絲A19和封閉板螺絲B20的配合將封閉板 12安裝在所述封閉板軸承5上，通過開口板螺絲A21和開口板螺絲B22的配合將開口板13安裝在開口板軸承6上，封閉板12的輪廓為倒立“T”形的銅或鋁導(dǎo)體板，封閉板12的上端有軸孔22，其下端為以軸孔22為圓心的部分圓環(huán)，開口板13與封閉板12的輪廓相同，不同之處是封閉板12下端的圓環(huán)沿半徑方向開有長條口24，相鄰兩條所述長條口24之間距離不超過10mm；

磁鐵裝置2包括磁鐵架14、主磁鐵A15、主磁鐵B16、磁鐵螺絲A17、磁鐵螺絲B18，所述磁鐵架14為U型結(jié)構(gòu)，U型結(jié)構(gòu)的兩個(gè)臂分別通過磁鐵螺絲A17、磁鐵螺絲B18安裝主磁鐵A15和主磁鐵B16，主磁鐵A15和主磁鐵B16的磁場(chǎng)方向相同，主磁鐵A15和主磁鐵B16之間的空隙足夠大保證封閉板12和開口板13 在期間擺動(dòng)且不碰撞，磁鐵裝置2依靠自身磁性可以吸附在黑板等有鐵背板的豎直平面上，軸4采用由外向內(nèi)軸徑依次增加的階梯狀軸，同時(shí)封閉板軸承5 和開口板軸承6的孔徑與對(duì)應(yīng)位置的軸徑相等，這樣也可以限制封閉板軸承和開口板軸承的位置和間距，可以取消內(nèi)側(cè)銅套、中間銅套和外部銅套，封閉板 12可以用鋁或銅板制成的封閉圓盤替代，開口板可以用開口圓盤替代；開口圓盤與封閉圓盤外形輪廓相同，封閉圓盤是以軸承為圓心的導(dǎo)體圓盤，開口圓盤是在封閉圓盤在封閉圓盤上由外緣開始向中心向半徑方向開有均勻分布的縫，縫的末端與圓心有一定距離，以保證開口圓盤的整體結(jié)構(gòu)牢固，相鄰兩條縫之間的夾角不大于12°，封閉圓盤和開口圓盤的安裝方式與封閉板和開口板相同，軸承安裝在圓盤的中心。

操作方法：

用小手提箱可以將全套裝置帶到課堂上演示。將擺動(dòng)/轉(zhuǎn)動(dòng)裝置1吸在黑板上，將磁鐵裝置2吸附在黑板上遠(yuǎn)離擺動(dòng)/轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，位置如圖4和圖5(或圖 7和圖8)所示。橫向推動(dòng)擺動(dòng)/轉(zhuǎn)動(dòng)裝置1的封閉板12和開口板13，使二者同步擺較大幅度，由于慣性兩個(gè)板將長時(shí)間擺動(dòng)不停。此時(shí)，沿黑板板面推動(dòng)磁鐵裝置2使兩個(gè)板下端的部分圓環(huán)區(qū)域逐漸進(jìn)入磁鐵支架2的U形開口內(nèi)，即讓一對(duì)主磁鐵的磁場(chǎng)恰好通過封閉板12和開口板13的倒“T”型的橫梁處，如圖6所示，此時(shí)由于封閉板12中會(huì)形成環(huán)形渦電流進(jìn)而產(chǎn)生電磁阻尼而很快停止擺動(dòng)，開口板13由于有開口難以形成環(huán)形電流受到的阻尼相對(duì)小而繼續(xù)擺動(dòng)。

用圖7或圖8的封閉圓盤25和開口圓盤26替代封閉板12和開口板13，先轉(zhuǎn)動(dòng)閉圓盤25和開口圓盤26，由于慣性兩個(gè)圓盤將長時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)不停。此時(shí)，沿黑板板面推動(dòng)磁鐵裝置2使兩個(gè)圓盤下部的邊緣部分逐漸進(jìn)入磁鐵支架2的U 形開口內(nèi)，即讓一對(duì)主磁鐵的磁場(chǎng)恰好通過封閉圓盤25和開口圓盤26的半徑，如圖9所示，此時(shí)由于封圓盤25中會(huì)形成環(huán)形渦電流進(jìn)而產(chǎn)生電磁阻尼而很快停止擺動(dòng)，開口圓盤26由于有縫的存在難以形成環(huán)形電流受到的阻尼相對(duì)小而繼續(xù)擺動(dòng)。

以上述依據(jù)本實(shí)用新型的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)實(shí)用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。