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磁力传动器           
磁力传动器
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 问题的提出
  
  我在学习物理时,知道了皮带传动和齿轮传动,并明白了皮带传动能够产生连续的旋转运动,将力从一个传动轮传到另一个传动轮上面,这种传动方式允许通过不同直径的皮带轮来改变转子的转速。而齿轮传动则是利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动。齿轮传动的特点是:齿轮传动平稳,传动比较精确,工作可靠、效率高、寿命长,使用的功率、速度和尺寸范围大。但是制造齿轮需要有专门的设备,啮合传动还会产生噪声。我忽然想起了初二物理所学的磁极间相互作用——“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”的规律,记得老师在讲课时,将一块磁铁放在桌面上,另一块放在桌面下,移动下面的磁铁,上面的那块就能跟着运动,能不能利用这个原理来制造一个传动器呢?
  
  项目的研究过程及结论
  
  我用两块异名的磁铁进行实验,发现当一块转动时,另一块也跟着转动。我将多块磁铁,交错磁极紧密地分别贴在两个胶轮上,制成一个磁力传动器,但发现两轮之间的吸引力不够强,后来将两块磁铁隔开(间隔的距离略小于磁铁的宽度),少用了磁铁,两轮间的吸引力反而强了,从而制成了图1所示的磁力传动器。
  用摇臂转动主动轮时,从动轮也随着转动,两轮是反向旋转的。要想测出两轮的转速,因为用手摇动,只能实现低速转动。后来在老师的指导下,增加了小电动机、整流器、调速器,并在胶轮的轴上安装了轴承,减小转动时的摩擦。当小电动机带着主动轮转动时,从动轮也随着转动,实现了高速无接触的磁力传动。为了测出主动轮的转速,我将旧录音机的计数器安装在主动轮上,测出主动轮的转数,再测量出时间,就能计算出转速。对于从动轮的负载,我是通过用改装弹簧测力计压在从动轮上来测量的,每次测出的数据都不相同,误差很大。
  为了测量出更准确的实验数据,我将这个磁力传动器重新改造。改造后的传动器如图2。
  改造后的磁力传动器有主动轮一个,从动轮一大一小。主动轮、从动轮的磁铁装置如图3(图中的磁铁只画出外面的磁极,内面的磁极没有标出),两个从动轮都装在导轨上,能够移动改变主动轮与从动轮之间的距离。主动轮由小电动机带动,在从动轮上增加负载轮测量负载,加装电流表和电压表分别测量小电动机所用的电流、电压

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