篇一 :磁悬浮实验报告

实验报告

课程名称:__工程电磁场与波____指导老师:_____姚缨英_____成绩:__________________

实验名称:          磁悬浮   _实验类型:____     ____同组学生姓名:____   

一、实验目的和要求(必填)                                       二、实验内容和原理(必填)

三、主要仪器设备(必填)                                          四、操作方法和实验步骤

五、实验数据记录和处理                                              六、实验结果与分析(必填)

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篇二 :磁悬浮实验报告3

开放性试验:

《磁悬浮原理实验仪制作及PID控制》

试验报告

指导老师:徐学武   姜歌东 

小组成员:

机测控51徐学卫    05013028

机测控51王昊      05013003

机测控51孙超      05013028

机自57班   李永荣    05014012

实验内容学生通过磁悬浮有关知识的学习,根据已有的试验模型,设计出磁悬浮实验仪器,并进行制作,进而在计算机上用PID技术进行调节和控制。

难点PID控制程序的编写及调试。

创新点:该实验以机械学院数控所得科研成果为依托,以一种新颖的方式,用磁悬浮小球直观的展示了PID控制理论的应用。该仪器构造简单,成本低廉。此实验综合应用了电磁场、计算机、机械控制等相关知识,具有一定的研究创新性特点。该仪器有望成为中学物理实验仪器,和高校PID控制实验仪器。

关键问题

1.         悬浮线圈的优化设计

2.         磁悬浮小球系统模型

3.         磁悬浮小球的PID控制

 电磁绕组优化设计

小球质量:钢

小球质量:15~20g

小球直径:15mm

悬浮高度:3mm

要求:根据悬浮高度、小球大小、小球重量设计悬浮绕组

绕组铁芯尺寸、线圈匝数、额定电流、线径。

电磁绕组优化设计:

由磁路的基尔霍夫定律、毕奥-萨格尔定律和能量守恒定律,可得电磁吸力为:

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篇三 :电磁学物理实验报告--磁悬浮实验

              电磁学物理实验演示课报告——磁悬浮实验

                 130222班   13021044 王明明

    今天我们进行了这学期的第二堂物理演示实验课,参观了很多电磁学上的经典实验,实验大多生动有趣,既有与高压电的“零距离”接触,又有液体倒流,磁悬浮等奇观,下面主要分析一下有关磁悬浮的一组实验和其原理:这组磁悬浮实验共分5个小实验,首先是点亮发光管实验,发光管随下落被点亮,发出绿色和红色的光;其次是跳环实验,将紫铜环放在小铁棒上,将输出电压调节至最高档,发现小环脱离铁棒,飞出一定的高度;接下来是双铝环实验,通过对一只小铝环加压使其上升后放上另一只铝环,两铝环相吸并一同运动;然后是浮环试验验证了不同材质的环在不同电压下的浮起高度的变化;最后是共振实验第一步与双铝环实验相同,后拿一大环套在小环外面并控制大环振动发现小环随之振动。解释这些实验主要的原理是电磁感应原理和楞次定律,在交流电下线圈产生交变电场,交变电场使闭合导体产生电动势和感应电流,由于感应电流产生的磁场总与原磁场相斥,当斥利超过重力时,可以观察到上跳现象,相等则会出现磁悬浮现象,下面是实验时拍摄的组图:

实验的应用最广的当然是已投入运营的磁悬浮列车,但也有像磁悬浮创意LED灯和磁悬浮风力发电等领域也在不断发展。

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篇四 :磁悬浮实验报告

实验报告

课程名称:     工程电子场与电磁波     指导老师:________熊素铭________成绩:__________________

实验名称:_           磁悬浮        _实验类型:    动手操作及仿真    同组学生姓名:       

一、实验目的和要求(必填)                                       二、实验内容和原理(必填)

三、主要仪器设备(必填)                                          四、操作方法和实验步骤

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篇五 :实验3磁悬浮实验

实验3  磁悬浮实验

                   

一、 实验内容与数据处理

1.检查磁悬浮导轨的水平度,检查测试仪的测试准备

  把磁悬浮导轨设置成水平状态。水平度调整有两种方法:(1)把配置的水平仪放在磁悬浮导轨槽中,调整导轨一端的支撑脚,使导轨水平。(2)把滑块放到导轨中,滑块以一定的初速度从左到右运动,测出加速度值,然后反方向运动,再测出加速度值,若导轨水平,则左右运动减速情况相近。

  检查导轨上的第一光电门和第二光电门有否与测试仪的光电门I和光电门II相连,开启电源,检查测试仪中数字显示的参数值是否与光电门挡光片的间距参数相符,否则必须加以修正,并检查“功能”是否置于“加速度”。

2.匀变速运动规律的研究

  调整导轨成斜面,倾斜角为(不小于2°为宜)。把光电门I放在导轨上处,光电门Ⅱ依次放在……处。每次使滑块由同一位置P从静止开始下滑,依次测得挡光片通过……处光电门的时间为及由的时间

为横坐标为纵坐标作图。

3.重力加速度g的测量

  两光电门之间距离固定为s。改变斜面倾斜角,滑块每次由同一位置滑下,依次经过两个光电门,记录其加速度

(1)根据g=,分别算出每个倾斜角度下的重力加速度g;

g=10m/

(2)计算测得的重力加速度的平均值,与本地区公认值相比较,求出

=2.04%

二、分析与讨论

1.实验做完后,磁浮滑块不可长时间放在导轨中,防止滑轮被磁化。

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篇六 :磁悬浮实验报告

开放性试验:

《磁悬浮原理实验仪制作及PID控制》

试验报告

实验内容学生通过磁悬浮有关知识的学习,根据已有的试验模型,设计出磁悬浮实验仪器,并进行制作,进而在计算机上用PID技术进行调节和控制。

难点PID控制程序的编写及调试。

创新点:该实验以机械学院数控所得科研成果为依托,以一种新颖的方式,用磁悬浮小球直观的展示了PID控制理论的应用。该仪器构造简单,成本低廉。此实验综合应用了电磁场、计算机、机械控制等相关知识,具有一定的研究创新性特点。该仪器有望成为中学物理实验仪器,和高校PID控制实验仪器。

关键问题

1.         悬浮线圈的优化设计

2.         磁悬浮小球系统模型

3.         磁悬浮小球的PID控制

 电磁绕组优化设计

小球质量:钢

小球质量:15~20g

小球直径:15mm

悬浮高度:3mm

要求:根据悬浮高度、小球大小、小球重量设计悬浮绕组

绕组铁芯尺寸、线圈匝数、额定电流、线径。

电磁绕组优化设计:

由磁路的基尔霍夫定律、毕奥-萨格尔定律和能量守恒定律,可得电磁吸力为:

 

式中:μ0——空气磁导率,4πX10-7H/m;

            A——铁芯的极面积,单位m2;

            N——电磁铁线圈匝数;

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篇七 :磁悬浮实验报告

磁悬浮实验报告

实验报告

课程名称:__工程电磁场与波____指导老师:_____姚缨英_____

磁悬浮实验报告

磁悬浮实验报告

磁悬浮实验报告

实验名称: 磁悬浮 _实验类型:____ ____同组学生姓名:____

一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填)

三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤

五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填)

七、讨论、心得

一、实验目的

1、观察自稳定的磁悬浮物理现象;

2、了解磁悬浮的作用机理及其理论分析的基础知识;

3、在理论分析与实验研究相结合的基础上,力求深化对磁场能量、电感参数和电磁力等知识

点的理解。

二、实验原理

(1)自稳定的磁悬浮物理现象

由盘状载流线圈和铝板相组合构成磁悬浮系统的实验装置,该系统中可调节的扁平盘状线圈的激磁电流由自耦变压器提供,从而在50 Hz正弦交变磁场作用下,铝质导板中将产生感应涡流,最终表征为盘状载流线圈自稳定的磁悬浮现象。

(2)基于虚位移法的磁悬浮机理的分析

将盘状载流线圈和铝板组合看成一个磁系统。为简化分析,将铝板看作为一半无限大完纯导体。事实上当激磁频率为50 Hz 时,只有当铝板表面相对扁平盘状线圈足够大,而厚度b 远大于该频率下铝板的透入深度d,才能作这一理想化假设。在此前提下,应用镜像法,可导得该磁系统的自感为

式中, a —— 盘状线圈被理想化为单匝圆形线圈时的平均半径;

N —— 线匝数;

R —— 导线被看作圆形导线时的等效圆半径。

当通入盘状线圈的激磁电流增大到使其与铝板中感生涡流合成的磁场,对盘状载流线圈作用的电磁力足以克服线圈自重时,线圈即浮离铝板,呈现自稳定的磁悬浮物理现象。此时,作用于盘状载流线圈的向上的电磁力必然等于该线圈的重量。现应用虚位移法来求取作用于该

磁悬浮系统的电动推斥力。对盘状载流线圈和铝板组合的磁系统,其对应于力状态分析的磁

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篇八 :磁悬浮列车演示实验报告

磁悬浮列车演示实验报告

【实验目的】

1.利用超导体对永磁体的排斥作用演示磁悬浮;

【实验器材】

1.超导磁悬浮列车演示仪,如下图所示。由两部分组成:磁导轨支架、磁导轨。其中磁导轨是用550 × 240 × 3椭圆形低碳钢板作磁轭,按图70-2所示的方式铺以18 × 10×6 mm的钕铁硼永磁体,形成磁性导轨,两边轨道仅起保证超导体周期运动的磁约束作用。

2.高温超导体,是用熔融结构生长工艺制备的,含Ag的YBacuo系高温超导体。之所以称为高温超导体是因为它在液氮温度77KC(-196℃)下呈现出超导性,以区别于以往在液氦温度42K(-269℃)以下呈现超导特性的低温材料。样品形状为:圆盘状,直径18 mm 左右,厚度为6 mm ,其临界转变温度为90K左右(-183℃)。

3.液氮。

上图:实验装置图 

下图:磁导轨

20070225224827144

【实验原理】

实验原理:

  超导是超导电性的简称.它是指金属或合金在极低温度下(接近绝对零度)电阻变为零的性质.它是一种宏观量子现象,只有依据量子力学才能给与正确的微观解释.这就是BCS理论.

  这是一台高临界温度超导磁悬浮的动态演示装置.该装置为一个盛放高临界温度超导体的简易列车模型,在具有磁束缚的封闭磁轨道上方,利用超导体对永磁体的排斥作用,演示磁悬浮;;并可在旋转磁场加速装置作用下,沿轨道以悬浮或倒挂悬浮状态无磨擦地连续运转.

  当将一个永磁体移近钇钡铜氧YBaCuO超导体表面时,磁通线从表面进入超导体内,在超导体内形成很大的磁通密度梯度,感应出高临界电流,从而对永磁体产生排斥,排斥力随相对距离的减小而逐渐增大,它可以克服永磁体的重力使其悬浮在超导体上方一定的高度上;  高温超导体是用熔融结构生长工艺制备的含Ag的YBaCuO系高温超导体,所以称为高温超导体是因为它在液氮温度77k(-196°C)下呈现出超导性,以区别于以往在液氦温度42k(-269°C)下呈现出超导性的低温材料.它的形状为圆盘形,其临界转变温度为90k(-183°C).超导体样品放在一铝制的列车模型中,四周包有起热屏蔽作用的铝箔,这样可使超导体在移开液氮后仍能在一段时间内保持自身温度在其临界温度以下,以延长演示时间.

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