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龙图腾网获悉齐齐哈尔大学申请的专利一种变几何参数的磁体和导体管的涡电流演示方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117789574B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-03发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311638668.4，技术领域涉及：G09B23/18；该发明授权一种变几何参数的磁体和导体管的涡电流演示方法是由张权;宣晶雪;李艳君;梁法库设计研发完成，并于2023-11-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种变几何参数的磁体和导体管的涡电流演示方法在说明书摘要公布了：一种变几何参数的磁体和导体管的涡电流演示方法，属于物理实验领域，由通孔型球形磁体a、通孔型球形非磁体b、两个相同的通透管、竖直支架等构成，其特征是：通孔型球形磁体a是由硬磁性材料且球体表面等间距打出通过球心的通孔烧结成型，铅块植入一个孔内固定，在充磁装置上沿着铅块过球心的方向充磁；通透管分别是柱状的透明有机塑料材料、铝材料、铜材料、铁材料、超导材料制成的管，在管侧壁上打出等间距的光滑通孔；所述两个相同的通透导体管竖直固定在竖直支架上；结合推出磁阻力公式利用控制变量法改变通透导体管的半径、厚度及通孔型球形磁体a半径获得不同的涡流磁阻力效果，为教学和科学研究提供一定的参考。

本发明授权一种变几何参数的磁体和导体管的涡电流演示方法在权利要求书中公布了：1.一种变几何参数的磁体和导体管的涡电流演示方法，其装置主要由通孔型球形磁体a、通孔型球形非磁体b、两个相同的通透导体管、竖直支架、水平桌面和水平、竖直参考板构成，其特征是：通孔型球形磁体a是由硬磁性材料制成球体，且球体表面等间距打出通过球心的通孔烧结成型，再将铅块植入一个孔内固定，孔的大小与铅块大小相匹配，在充磁装置上沿着铅块过球心的方向充磁；所述通孔型球形非磁体b是与通孔型球形磁体a等大小的合金或者铝材的球体，球体表面等间距打出通过球心的通孔，通孔的孔径、间距和数量与通孔型球形磁体a相同；所述的水平、竖直参考板由直杆固定在竖直支架上，水平、竖直参考板为薄金属平板；所述的通孔型球形磁体a和通孔型球形非磁体b在有铅块的对面表面用记号笔涂上5个不同染色圆环，其中一个染色圆环是涂在与铅块对面同一个直径的通孔边缘上，另4个染色圆环均分在同一个平面内且垂直于过铅块的球直径的球面上；所述的通透导体管为通透非铁磁性材料导体管，通透导体管是柱状的铝管或者柱状的铜管在侧壁上打出等间距的光滑通孔；所述的通孔型球形磁体a与通孔型球形非磁体b是相同结构等大小且直径比通透导体管的内径小，通透导体管的内部及通孔型球形磁体a与通孔型球形非磁体b外表均光滑；所述的两个相同通透导体管是均带有刻度的均质柱状直管，带刻度的一侧朝向观测方向便于用录像机记录通孔型球形磁体a与通孔型球形非磁体b的时空情况，通透导体管竖直固定在竖直支架上，竖直支架固定在水平桌面上，两个相同的通透导体管底部距离水平桌面大于通孔型球形磁体a与通孔型球形非磁体b的直径，在两个相同的通透导体管底部的水平桌面上有凹坑，用于通孔型球形磁体a与通孔型球形非磁体b下落到桌面时搜集用，凹坑内表面粘贴有海绵；在正对两个竖直管一定距离固定录像机，两个竖直管正好清晰落在录像机镜头视野中，在两个竖直管正上方20cm左右分别固定录像机其镜头正对通透导体管的中心轴线，实验开始就记录通孔型球形磁体a与通孔型球形非磁体b下落的位置、时间及状态，实验演示： 实验1、两手分别抓住通孔型球形磁体a与通孔型球形非磁体b，将有铅块的方向朝下同时在同一个高度，分别在两个相同的通透导体管中释放，释放瞬间通孔型球形磁体a与通孔型球形非磁体b的中心竖直轴线与通透导体管中心轴线重合，观察现象； 实验2、然后将实验1演示的通孔型球形磁体a与通孔型球形非磁体b互换位置分别同时在两个相同的通透导体管中释放，将有铅块2的方向朝下，释放瞬间通孔型球形磁体a与通孔型球形非磁体b的中心竖直轴线与通透导体管中心轴线重合，观察现象；实验结果会看到通孔型球形磁体a比通孔型球形非磁体b下降慢； 实验3、通透导体铜管靠下口13部分在观察方向的侧面截14侧面，观察通孔型球形磁体a在竖直被加工后的通透导体管中下落受到的影响，看到通孔型球形磁体a在被截取的那段速度比没有截取那段下落要快，也就是截取那段通透导体管中也有涡电流只不过比没有截取那部分小； 实验4、将通孔型球形磁体a与通孔型球形非磁体b替换成大小相同的实心均质的球形磁体a与实心均质的球形非磁体b，通透导体管替换成侧壁无孔的非铁磁性材料导体管靠下口13部分在观察方向的侧面截14侧面，重复实验1、实验2操作过程，主要观察球形磁体a与实心均质的球形非磁体b的在竖直侧壁无孔的非铁磁性材料导体管中下落的运动状态； 实验5、将所述的两个相同的通透导体管的材料分别替换为：透明有机塑料材料、铝材料、铜材料、铁材料、超导材料，也就是通透管分别是透明有机塑料材料、铝材料、铜材料、铁材料、超导材料制成的均质柱状直管，所述的通透管的大小相同、壁厚相同、结构相同，在管侧壁上打出相同大小的等间距的光滑通孔，所述的通透管包括：通透非铁磁性材料导体管、通透非导体管、通透铁磁性材料导体管、通透超导材料管；重复实验1和实验2过程，并进行比较不同材料通透管的涡电流作用效果，两手分别手握通孔型球形磁体a与通孔型球形非磁体b，将有铅块的方向朝下同时在同一个高度释放，将会分别看到： 1、在透明有机塑料管情况下通孔型球形磁体a与通孔型球形非磁体b下落速度趋于相同；2、在铝材情况下通孔型球形磁体a比通孔型球形非磁体b下降慢；3、在铜材情况下通孔型球形磁体a比通孔型球形非磁体b下降慢且比铝材管情况慢些；4、在铁材料管情况下通孔型球形磁体a比通孔型球形非磁体b下降慢，还可能被吸附在管壁上不动；5、在超导材料情况下，如果使其处于超导状态，通孔型球形磁体a悬浮在管端口处，或者把通孔型球形磁体a换为等大小的通孔型球形超导体球且处于超导状态，而通透超导材料管改为强磁体管，强磁体管的磁极平行于管的中心轴线，通孔型球形超导体球具有完全的抗磁性，下降速度趋于零，将有通孔型球形超导体球悬浮在管端口处； 实验6、在其它条件不变的情况下，同一材料的通透导体管或者侧壁无孔的导体管，制作10个尺度、每个尺度2个内半径r分别为R01+0.1、R01+0.2、R01+0.3、R01+0.4、R01+0.5、R01+0.6、R01+0.7、R01+0.8、R01+0.9、R01+1； 重复实验1和实验2操作过程，两手分别手握通孔型球形磁体a与通孔型球形非磁体b或者两个相同大小的实心球形磁体a与实心球形非磁体b，将磁化的方向朝下同时在同一个高度释放，也就是通孔型球形非磁体b与通孔型球形磁体a或者实心球形磁体a与实心球形非磁体b的中心竖直轴线与通透导体管1或者侧壁无孔的导体管1中心轴线重合后释放；用固定录像机记录通孔型球形磁体a与通孔型球形非磁体b的位置、时间和状态；用天平测出通孔型球形磁体a质量； 实验7、在其它条件不变的情况下，同一材料的通透导体管或者侧壁无孔的导体管，每种类型管制作10个尺度、每个尺度2个管，管壁厚度b分别为1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、5.5mm； 重复实验1和实验2操作过程，两手分别手握通孔型球形磁体a与通孔型球形非磁体b或者实心球形磁体a与实心球形非磁体b，将磁化的方向朝下同时在同一个高度释放，也就是通孔型球形非磁体b与通孔型球形磁体a或者实心球形磁体a与实心球形非磁体b的中心竖直轴线与通透导体管1或者侧壁无孔的导体管1中心轴线重合后释放；用固定录像机记录通孔型球形磁体a与通孔型球形非磁体b的位置、时间和状态； 测得数据结合公式磁阻力公式或磁阻力系数非磁体位置空间时间运动方程磁体位置空间时间运动方程分析； 实验8、在通孔型球形非磁体b或者换成是质心与球心重合的实心球形非磁体b、通孔型球形磁体a或者换成是质心与球心重合的被均匀磁化的实心球形磁体a、通孔型球形磁体a或者换成是质心与球心重合的被均匀磁化的实心球形磁体a，磁体的磁化强度矢量为M0、通透导体管1或者侧壁无孔的导体管1的内半径r、管壁厚度为b及导体管1的电阻率为ρ不变时，及通透导体管1或者侧壁无孔的导体管1的长度一定时，改变球体半径R0，每一类球制作10个尺度，R0分别为r1-0.1、r1-0.15、r1-0.2、r1-0.25、r1-0.3、r1-0.35、r1-0.4、r1-0.45、r1-0.5、r1-0.55； 重复实验1和实验2操作过程，两手分别手握通孔型球形磁体a与通孔型球形非磁体b或者两个相同大小的实心球形磁体a与实心球形非磁体b，将通孔型球形磁体a实心球形磁体a磁化的方向朝下同时在同一个高度释放，也就是通孔型球形非磁体b与通孔型球形磁体a或者实心球形磁体a与实心球形非磁体b的中心竖直轴线与通透导体管1或者侧壁无孔的导体管1中心轴线重合后释放；用固定录像机记录通孔型球形磁体a与通孔型球形非磁体b的位置或者两个相同大小的实心球形磁体a与实心球形非磁体b的位置、时间和状态；用天平测出通孔型球形磁体a质量m、球形非磁体b质量m1， 依据磁阻力公式或磁阻力系数非磁体的位置时间方程磁体位置时间方程对数据处理分析； 实验9、在其它条件不变的情况下，同大小的通孔型球形磁体a与通孔型球形非磁体b分别制作10个，磁体的磁化强度M0依次减小，分别为M01-0.1、M01-0.15、M01-0.2、M01-0.25、M01-0.3、M01-0.35、M01-0.4、M01-0.45、M01-0.5、M01-0.55； 重复实验1和实验2操作过程，两手分别手握通孔型球形磁体a与通孔型球形非磁体b，将通孔型球形磁体a磁化的方向朝下同时在同一个高度释放，也就是通孔型球形非磁体b与通孔型球形磁体a的中心竖直轴线与通透导体管1或者侧壁无孔的导体管1中心轴线重合后释放；用固定录像机记录通孔型球形磁体a与通孔型球形非磁体b的位置、时间和状态；用天平测出通孔型球形磁体a质量m、球形非磁体b质量m1， 依据磁阻力公式或非磁体的位置时间方程磁体的位置时间方程对数据处理分析， 其中：M0为球形磁体a磁化强度矢量、R0为球形磁体a半径、b为导体管1厚度、r为导体管1的内半径、ρ为导体管1的电阻率、μ0为真空磁导率，v为磁体运动速度，k1为空气阻力系数，k为磁阻力系数，m1和m分别为球形非磁体和球形磁体质量。

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