展品简介
这件展品叫磁阻尼摆,它主要向我们展示了电磁阻尼现象,这样听起来是不是有点难以理解呢?没关系,来,我们一起动手试一试,看一看什么是电磁阻尼现象吧。
首先,我们来看看展台上的这三组三角支架,每个支架中间都设置永磁体构成的磁场,每组磁场中分别悬挂着由铝、铜和塑料三种材质的其中两种的单摆。我们先来转动手轮,使单摆到达最高位置,然后再放下,然后仔细观察各组单摆的运动状态。大家有没有发现呢,最先停止摆动的是铜摆,而铝摆的摆动则是越来越慢,塑料摆自由摆动的时间是最长的。
那么什么大小一样的单摆?摆动的时间却不一样呢?问题的关键就在于这个单摆的材质,和支架中间的永磁体。因为不同材料的单摆在磁场中产生的感应电流不同,受到的磁场阻力就不同,从而导致不同材料单摆的运动状态也不相同。
铜摆、铝摆、塑料摆,三种单摆的导电性能是依次下降的。单摆下落穿过磁场时,单摆里会生成感应电流,简单地说就是“磁生电”。这个感应电流也会在单摆周围产生一个磁场,也就是我们通常说的“电生磁”。因为这两个磁场方向相反,所以产生了阻碍单摆运动的效果。铜摆的导电性能最好,能够感应出的电流也最多,产生的磁场也比较强,所以铜单摆最先停止摆动;铝的导电性比铜弱一点,所以铝单摆摆动的时间比铜单摆长一点;而塑料摆是绝缘体,不会产生电流,所以它摆动时间最长。
这样一看,是不是能理解电磁阻尼现象呢?电磁阻尼现象在我们的日常生活中还有很多广泛应用呢,比如电度表、电磁制动机械,甚至磁悬浮列车等,这样的场合都需要电磁阻尼来稳定摩擦力以及制动力。
展品视频
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