线圈隧道电动列车原理

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  1实验器材
  直径2 mm裸铜线、直径1.5 cm纽扣磁铁、5号干电池、内径5 mm螺丝帽.
  2实验操作
  将铜线绕成直径约2.5 cm稍长一些的螺线管,裸线管线圈密集排列.将纽扣磁铁磁极相对吸附在干电池正负极两端,如图1所示两端都是S极向外或如图2所示两端都是N极向外.以图1为例,将干电池负极一端放进螺线管中轻轻向前推一下,干电池便会自己滑向另一端.若把螺线管做的长一些,将电池磁铁组合推入线圈,让后线圈首尾相接,干电池就会在螺线管中不停的运动.
  3实验原理
  带有磁铁的干电池进入铜线圈时受到向前的磁场力还是向后的磁场力主要取决于线圈的绕法、电池的正负极、磁铁的磁极放置三个要素.以下四种情况下电池磁铁组合都可以在铜线圈中顺利向前运动.
  我们以图1为例来分析电池磁铁组合在铜线圈中运动的原理.图1的清晰简化绕法如图5所示.
  4注意事项
  (1)铜制线圈绕的最好密一些,图1等图片所示绕法之所以稀疏是为了让读者看清楚线圈的绕法.
  (2)铜线不能带有绝缘漆,但也不能用铜管来代替线圈.若用铜管代替螺线管,电池两端的磁铁与铜管接触就相当于电源正负极直接被一根导线连接在一起.
  (3)纽扣磁铁要求能够导电.
  (4)干电池两端放置的磁铁磁极要相对如图8所示.
  (5)干电池正极与磁铁之间最好加一个5 mm的螺丝帽扣在正极上,若电池正极与磁铁直接吸附会因接触面积小导致运动过程中磁铁歪斜.·物理与生活·
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