磁電滾擺

自制的滾杆擺動式磁電作用演示器，簡稱磁電滾擺，是綜合電磁力和電磁感應的左、右手定則，使機械能與電磁能相互交替轉換的關係直觀地表現出來的儀器。磁電滾擺的結構如圖20．10－1所示。

【製作方法】

1．銅導軌的製作：

分別將兩根長20釐米的扁銅條對半折，使其夾角為150°－170°，底部末端全部捲成半圓弧形倒鉤，製成兩個如圖20．10－1（b）所示的銅導軌。

2．銅杆滾子的製作：

擷取兩根長10．5釐米的硬銅絲為軸杆，在每根軸杆的兩端裝配小輪，就製成了兩個銅杆滾子，如圖20．10－1（C）中所示。

3．廣延的強磁場：

圖20．10－1中採用截面積為20×10釐米2和中心長度是1．2米C形軛鐵，其相對磁導率為600。在軛鐵兩臂上分別用直徑1．2毫米的漆包線密繞9000匝成為兩個線圈。磁極為C形矽鋼片，其矩形截面積為20×10釐米2，磁導率為6000，兩極間空隙長約4釐米，線圈中通過4安培電流時，空隙間可得磁感應強度為0．6特斯拉的均勻磁場。

4．組裝：

兩個線圈接直流電源。

擷取一塊如圖20．10－1（C）中所示20×10釐米2的膠木板作底板，將底板水平地放置在下方的磁極上。將兩根銅導軌豎直安裝在水平膠木底板上，彼此平行，間距為10釐米，做成稍微傾斜的平行雙導軌。

將銅杆滾子跨放在導軌間，使它與導軌密切接觸，可在軌道上滾動。

【使用方法】

將兩個銅杆滾子分別放置在導軌底鉤內，調節兩側對稱且位於同一水平高度上。將滾子a、b提到導軌右側斜臂的頂部附近，讓它向右下方自由運動，與此同時，另一個滾子也從導軌左側斜臂底鉤內出發被撥動沿斜軌向右方運動，這樣兩隻滾子分居導軌兩斜臂上下往復擺動，時而一齊都向右運動，此降彼升，一加速另一減速。時而一齊都向左運動，此升彼降，一減速另一加速，各自以降到底鉤和升到臂頂為限，相互交替翻轉，兩者在步調上輪流降升，正好表明了兩隻直線運動往復式的脈衝直流電機模型在聯合運動，一隻作為發電機，另一隻就作為電動機，彼此交換起作用，分別輪流遵循著電磁感應和電磁力的右、左手定則，使機械能和電磁能相互轉化，往復迴圈。

本站提示：本自制教具可輔以“磁場”部分的物理實驗教學。

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選自：《初中物理自制教具》