- 主题:用超导线圈来验证直流发电机的工作原理
教科书上对直流发电机工作原理的解释是这样的:
线圈在外磁场中转动,通过线圈的磁通量发生改变产生感生电流,这个感生电流再产生磁场,因为这个磁场的方向与外磁场的方向相反,阻碍线圈的继续转动,外力克服这个阻碍,从而实现从机械能到电能的转换,线圈不断地对外输出直流电——问题是,线圈产生的磁场与外磁场相互排斥,2个相互排斥的磁场还怎么持续实现对磁力线的切割呢?
有一种说法认为,此时转动线圈产生的感生电流在对外输出的情形下是不会再产生磁场的。至于这样的说法对不对,可以设计一个实验来验证一下。简单一点,在线圈的附近放置一个小磁针,看线圈在转动的同时是否产生了磁场行不行呢?——因为有外磁场的存在,还真不行
换个思路:用超导体做一个线圈,并连接一个LED灯。先给超导线圈降温至临界温度,然后将其置于外磁场的正上方,放开让其自由下落,观察发生的现象:
如果在下落的过程中,线圈有一个瞬间的停顿,并伴有LED灯的点亮,就说明该超导线圈中产生过磁场;假如期间没有任何停顿,只有LED灯的点亮,则说明线圈从未产生过磁场
实验用普通线圈也行,只是超导线圈产生的效果更好
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FROM 120.225.241.*
这回不算离谱,不过就一个楞次定律,来来回回被你发现很多次了。 普通导线就可以的,抖音上这类实验一大堆,和上次让你做的铝板和磁铁的实验一回事。拿一块铜板,让他落到磁铁上,在接近磁铁的时候,会出现明显停顿的。
理论上线圈也是可以的,但是线圈效果没有铜板好, 铜板相当于很多密密麻麻并行的线圈,效果会更明显,能肉眼可见。 此外,实际操作中,加 LED 是不行的, led有个导通电压,有电阻 , 会导致看不到效果。
总一下,你的理论没问题,但如果真实际操作有这么几个问题:
1. 闭合线圈理论上可以,效果不好, 可以替换成一块铜板(相当于无数个线圈并联)
2. 线圈加 LED 不太行, 真实的 LED 有导通电压,也就感应的电压达不到,LED相当于一个断开的导线。 除非强磁场和大线圈,这样感应电压估计够
3. LED 对通过电流有限制, 电流太大就烧了, 如果使用了 强磁场和大线圈, 要么LED导致电流小 ,肉眼看不到现象,要么 LED 烧了
4. 超导体本身没有电阻,加个有电阻LED,整体就变的有电阻了, 和用普通导线没有区别
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修改:zdg102 FROM 119.123.205.85
FROM 119.123.205.85
【 在 zdg102 的大作中提到: 】
: 这回不算离谱,不过就一个楞次定律,来来回回被你发现很多次了。 普通导线就可以的,抖音上这类实验一大堆,和上次让你做的铝板和磁铁的实验一回事。拿一块铜板,让他落到磁铁上,在接近磁铁的时候,会出现明显停顿的。
: 理论上线圈也是可以的,但是线圈效果没有铜板好, 铜板相当于很多密密麻麻并行的线圈,效果会更明显,能肉眼可见。 此外,实际操作中,加 LED 是不行的, led有个导通电压,有电阻 , 会导致看不到效果。
: 总一下,你的理论没问题,但如果真实际操作有这么几个问题:
: ...................
LED灯好像不行,电压不够,灯不亮;电压过大,容易烧坏。可以用一个小灯泡来替代
这个实验的目的是验证当感生电流对外输出时,这个感生电流在线圈中是否还会产生磁场?
假如这个超导线圈不外连一个用电器,那么线圈在下落的过程中就会产生停顿,并最终悬浮在外磁场的上方的。用铜板来试,铜板在下落的过程中会有停顿,不再是纯正的自由落体运动,假如给铜板的两端连上一个小灯泡试试,看是不是还会这样?
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修改:md2006 FROM 120.225.241.*
FROM 120.225.241.*
在教科书中,这回好歹没再用那个洛伦兹力来生搬硬套。用洛伦兹力的一个分力来解释直流电动机的工作原理,就是对洛伦兹力的机械照搬,让人难受。电子束在空间中的运动与导体中电子的运动完全不是一回事,外磁场对它们的作用也是不同的
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FROM 120.225.241.*
铜板上接灯泡,也不太行,换成线圈,理论上行,效果不好,且下落的过程太快了,感觉灯丝发热的时间都不够。
最好做实验方式就是: 一个直流电动机(玩具四驱车的那种), 用手快速的转动电动机的轴,此时电动机内部的线圈就会切割磁场,此时如果将电动机的两个导线接上灯泡, 灯泡就会发光。 并且接上灯泡的一瞬间,你会明显发现转动电动机的阻力变大了,变得非常难转动, 如果断开与灯泡相连, 瞬间就变轻松了。
实验用LED的话,LED会亮,但是由于电流小,产生的阻力可能不明显。
所以得用钨丝的那种灯泡(老式的手电筒灯泡),通过的电流大些,产生的阻力明显,手很容易感觉到。
【 在 md2006 的大作中提到: 】
: LED灯好像不行,电压不够,灯不亮;电压过大,容易烧坏。可以用一个小灯泡来替代
: 这个实验的目的是验证当感生电流对外输出时,这个感生电流在线圈中是否还会产生磁场?
: 假如这个超导线圈不外连一个用电器,那么线圈在下落的过程中就会产生停顿,并最终悬浮在外磁场的上方的。用铜板来试,铜板在下落的过程中会有停顿,不再是纯正的自由落体运动,假如给铜板的两端连上一个小灯泡试试,看是不是还会这样?
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FROM 119.123.205.85
你是指望这个民科亲自去做实验么?
【 在 zdg102 的大作中提到: 】
: 铜板上接灯泡,也不太行,换成线圈,理论上行,效果不好,且下落的过程太快了,感觉灯丝发热的时间都不够。
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: 最好做实验方式就是: 一个直流电动机(玩具四驱车的那种), 用手快速的转动电动机的轴,此时电动机内部的线圈就会切割磁场,此时如果将电动机的两个导线接上灯泡, 灯泡就会发光。 并且接上灯泡的一瞬间,你会明显发现转动电动机的阻力变大了,变得非常难转动, 如果断开与灯泡相连, 瞬间就变轻松了。
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FROM 112.44.102.*
不是指望,是好奇楼主是否具备动手能力, 这个实验很容易做的, 应该会做吧? 我小时候就玩过很多次了。
弄一个有电动机的玩具车,不用把电动机拆下来, 去掉电池就行。 抓住车往地上一蹭车轮, 里面的电动机就会被带动转起来。 如果玩具车上的电动机上有车灯, 这个时候车灯就会亮了(没有电池的情况下)。
也就是说,弄个带灯泡的玩具车,去掉电池,就可以做实验了, 很好奇这种简单的实验,楼主会动手去做吗?
【 在 zuigao 的大作中提到: 】
: 你是指望这个民科亲自去做实验么?
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FROM 119.123.205.55
这个民科显然没有动手能力,或者更加没有将实验结果进行理论总结的能力
【 在 zdg102 的大作中提到: 】
: 不是指望,是好奇楼主是否具备动手能力, 这个实验很容易做的, 应该会做吧? 我小时候就玩过很多次了。
: 弄一个有电动机的玩具车,不用把电动机拆下来, 去掉电池就行。 抓住车往地上一蹭车轮, 里面的电动机就会被带动转起来。 如果玩具车上的电动机上有车灯, 这个时候车灯就会亮了(没有电池的情况下)。
: 也就是说,弄个带灯泡的玩具车,去掉电池,就可以做实验了, 很好奇这种简单的实验,楼主会动手去做吗?
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FROM 112.44.102.*
不要白费力气,更加不要痴心妄想了
【 在 zdg102 的大作中提到: 】
: 不是指望,是好奇楼主是否具备动手能力, 这个实验很容易做的, 应该会做吧? 我小时候就玩过很多次了。
: 弄一个有电动机的玩具车,不用把电动机拆下来, 去掉电池就行。 抓住车往地上一蹭车轮, 里面的电动机就会被带动转起来。 如果玩具车上的电动机上有车灯, 这个时候车灯就会亮了(没有电池的情况下)。
: 也就是说,弄个带灯泡的玩具车,去掉电池,就可以做实验了, 很好奇这种简单的实验,楼主会动手去做吗?
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FROM 112.44.102.*