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楞次定律——演示磁铁通过带线圈的有机玻璃管产生电流

2026年09月30日 15:08 来源:富盟德电子科技有限公司
法拉第定律表明回路中的感生电动势Ε在数值上等于穿过该回路的磁通量变化率,Ε的方向适用于右手螺旋定律。而楞次在不知道法拉第工作的情况下,同时重复,并指出感生电流产生的磁场,是阻止原磁通量的变化。
设定一个静止不动的闭合回路内由于有磁铁的通过而使线圈内的磁通量发生变化,闭合回路中感生电流建立磁场,当其原磁场正在增加时,感生磁场阻止其增加。
楞次定律演示仪是在竖直方向上放三根管(铜、玻璃、不锈钢),其中玻璃管外装有六个线圈,线圈上接有发光二极管,当磁铁从上向下自由下落时,每个线圈中的磁通量会发生变化,产生感应电流,所以发光二极管会发光。在三根管的上部装有一个电磁线圈,当外接直流电源时,线圈产生的磁力可使置于其内的磁铁悬浮起来(可演示磁悬浮现象)。在声控开关作用下,线圈失电,三个磁铁同时下落。实验显示:在不锈钢和玻璃管中的二个磁铁基本同时落地(可近似看成自由落体运动,约0.45s落地),而在铜管(长1.1m)内的磁铁却要用16秒左右才落地。磁铁在下落过程中玻璃管外线圈上的发光二机管相继发光。
实验原理:
为什么三个相同的磁铁在三个不同的管中下落的时间会相差很大,原来,铜管可看成很多圈小铜环叠加而成,当磁铁下落时每个小铜环产生感生电动势和感生电流,根据法拉第及楞次定律,感生电流的磁场所产生的力将反抗磁铁下落。磁铁此时除受重力mg外,还受到一个反抗其下落的磁力。当磁铁下落开始,由于速度慢产生的磁力较小,重力大于磁力,所以物体作加速运动,当下落一段距离后,随着磁铁速度的增加,产生的反抗力也相应变大,当重力和磁力相等时,这时磁铁做匀速运动,直到磁铁接近管底时,磁力变弱磁铁又作加速运动。
规格参数:
演示内容:不同材质的管中磁铁下落时间;
输出电压:6V(直流、可调)
电源电压:AC 220V,50Hz
仪器尺寸:500mm*300mm*1300mm,管长1100mm


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