文档介绍：1 /45 --------------------------------------------- 感谢观看本文------- 谢谢----------------------------------------------------------- [ 标签: 标题]2016 磁悬浮实验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_____ 实验名称: 磁悬浮_ 实验类型: ____ ____ 同组学生姓名: ____ 一、实验目的和要求二、实验内容和原理三、主要仪器设备四、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; 2 /45 --------------------------------------------- 感谢观看本文------- 谢谢----------------------------------------------------------- [ 标签: 标题]2016 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。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 3 /45 --------------------------------------------- 感谢观看本文------- 谢谢----------------------------------------------------------- [ 标签: 标题]2016 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 2场能量为 Wm=L*I/2 。式中,I 为激磁电流的有效值。其次,取盘状载流线圈与铝板之间相对 4 /45 --------------------------------------------- 感谢观看本文------- 谢谢----------------------------------------------------------- [ 标签: 标题]2016 位移 h 为广义坐标,按虚位移法可求得作用于该系统的电动推斥力,也就是作用于盘状载流线圈的向上的电磁悬浮力从而,由稳定磁悬浮状态下力的平衡关系,即式中, M——盘状线圈的质量(kg) ; g——重力加速度( m/s2) ; 即可得对于给定悬浮高度 h的磁悬浮状态,系统所需激磁电流为三、实验内容观察自稳定的磁悬浮物理现象实测对应于不同悬浮高度的盘状线圈的激励电流四、操作方法和实验步骤 5 /45 --------------------------------------------- 感谢观看本文------- 谢谢----------------------------------------------------------- [ 标签: 标题]2016 1、观察自稳定的磁悬浮物理现象在给定厚度为 14 mm 的铝板情况下,通过调节自耦变压器以改变输入盘状线圈的激磁电流,从而观察在不同给定悬浮高度 h 的条件下,起因于铝板表面层中涡流所产生的去磁效应,而导致的自稳定的磁悬浮物理现象 2 、实测对应于不同悬浮高度的盘状线圈的激磁电流在厚度为 14 mm 的铝板情况下,以 5 mm 为步距,对应于不同的悬浮高度,逐点测量稳定磁悬浮状态下盘状线圈中的激磁电流,记录其悬浮高度 h与激磁电流 I的相应读数。 3 、观察不同厚度的铝板对自稳定磁悬浮状态的影响分别在厚度为14mm和厚度为mm的两种铝板情况下, 对应于相同的激磁电流,观察并读取相应的