一、磁懸浮地球儀的原理
磁懸浮地球儀利用電流磁效應(yīng)使地球儀漂浮在半空中。地球儀頂端有一個(gè)磁鐵,圓環(huán)形塑膠框內(nèi)部頂端有一個(gè)金屬線圈,金屬線圈通過電流就會(huì)成為電磁鐵。電磁鐵與地球儀頂端磁鐵間的吸引力可抵消地球儀所受重力,因此地球儀可漂浮在半空中。用手輕輕觸碰地球儀使其偏離平衡位置,手移開后地球儀仍可回到平衡位置不至掉落,這是利用負(fù)反饋機(jī)制。
地球儀底端也有一個(gè)磁鐵。塑膠框內(nèi)部底端有一個(gè)霍爾偵測(cè)器,可偵測(cè)地球儀底端磁鐵的磁場(chǎng)變化。地球儀偏離平衡位置時(shí),霍爾偵測(cè)器偵測(cè)到地球儀底端磁鐵的磁場(chǎng)變化,便會(huì)產(chǎn)生一補(bǔ)償電流。補(bǔ)償電流流到塑膠框頂端金屬線圈時(shí),金屬線圈磁場(chǎng)增加,可將地球儀拉回平衡位置。輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)地球儀便可持續(xù)不停轉(zhuǎn)動(dòng),這可以用慣性原理(說得深入一點(diǎn),依據(jù)動(dòng)量守恒原理)解釋。地球儀所受到的外力總和為零,因此會(huì)以固定速率沿固定方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
磁懸浮地球儀主要由永磁體、鐵芯、線圈、磁場(chǎng)傳感器、功率放大器和控制器等組成。
二、磁懸浮地球儀安裝技巧
1、小心拆除懸浮地球儀包裝后,將底座安放在穩(wěn)固,水平的臺(tái)面上,不可移動(dòng),搖晃,接通電源。
2、用雙手大拇指和食指托住地球儀的最底部,保持地球儀從基座的正中央上部水平,垂直往下放。當(dāng)手托住地球儀從上往下靠近基座中心垂直距離約1.5CM處時(shí),能感受到強(qiáng)烈的磁力向上支撐著物體,然后兩個(gè)小拇指應(yīng)緊貼在底座上,以確保雙手穩(wěn)定以便控制地球儀水平漂移。當(dāng)你感覺到地球儀能自己懸浮在空中時(shí),試著輕輕移開兩只手,地球儀成懸浮狀態(tài);地球儀如懸浮失敗,請(qǐng)把地球儀移開懸浮中心20CM以后后停止10秒再重復(fù)上述動(dòng)作,定能懸浮成功(注意放不上時(shí)不要前后左右調(diào)整尋找中心點(diǎn),需從上往下放)。懸浮成功后,再用手指輕輕撥動(dòng)地球儀底部,即可旋轉(zhuǎn)起來。
3、懸浮后,若地球儀呈在自由擺動(dòng)或抖動(dòng)狀態(tài),可用手輕輕穩(wěn)住地球儀底部,即可呈正常的工作狀態(tài)。但如果有碰到或搖動(dòng)底座,會(huì)使地球儀停止懸浮并且吸附在底座上。如果發(fā)生這樣的情況,可以按照以上說明重新擺放,就可以使其重新懸浮 。
三、 磁懸浮地球儀注意事項(xiàng)
1、把模型體線路插好電源,在把模型體放上去,確保模型體不要被大力的觸動(dòng)(不然會(huì)導(dǎo)致球體底座的損壞)。
2、要關(guān)模型體的電源的時(shí)候先把模型體拿下來放好,再把電源拔了,這樣才是合理的運(yùn)用。
3、一般模型體在運(yùn)作的時(shí)候就不要怎么去觸碰,以免會(huì)發(fā)生問題。
初次使用者在操作過程中,由于不能正確熟練操作,造成懸浮地球儀不能立即懸浮的,試放地球儀過程不能超過5分鐘,超過5分鐘試放不上請(qǐng)拔掉電源休息半個(gè)小時(shí)再重新試放(由于在懸浮地球儀擺放過程中懸浮系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生比較大的瞬間電流,長時(shí)間不正確操作,系統(tǒng)會(huì)形成過熱保護(hù),所以這時(shí)候底座應(yīng)該是有點(diǎn)熱熱的感覺,應(yīng)在系統(tǒng)熱量冷卻后再操作)。