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电磁探秘主题展区解说词专题配音文案解说词

文案配音员:佩青
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 “电磁探秘”主题展区由旋转的银蛋、神秘的磁力、尖端放电、雅格布天梯、人力发电、美丽的辉光和磁铁与线圈7个展品组成。通过与展品的互动,观察电与磁的奇妙现象,探寻现象背后的奥秘。

展品由银蛋、旋转磁场机构和操作按钮组成。按下“启动”按钮,会发现银蛋逐渐旋转并竖立起来。是什么原因使静止的银蛋旋转起来呢?按下按钮带动圆盘上的三块磁铁旋转/从而形成旋转磁场,由于银蛋是闭合导体,在旋转磁场的作用下产生感应电流形成磁场。两个磁场的相互作用带动银蛋旋转。由于银蛋质量分布不均匀,是偏心的,因此当银蛋旋转时,在离心力、重力以及摩擦力的作用下它便竖立了起来,这正是三相感应电动机*基本的工作原理。旋转磁场还广泛应用于测量仪表等设备中。

展品由铁链、磁铁、提升与摆动机构和操作手轮组成。转动手轮,调整磁铁的高度和角度,会看到铁链竖立在空中。是什么力量使铁链保持不落下呢?当磁铁降到与铁链的距离足够近时,铁链被吸附在磁铁上。当磁铁高度大于铁链长度时,铁链会脱离开磁铁。由于此时磁力通过分布于磁铁附近空间中的磁场继续起作用,所以即便铁链与磁铁完全不接触,只要它们之间的距离不太远,铁链仍会被磁铁吸引而站立在空中。当磁铁与铁链的距离进一步增大时,磁铁的吸引力不足以克服铁链的重力时,铁链就会掉落下来。磁铁广泛应用于电动机、发电机、磁疗、磁悬浮、核磁共振等领域。

展品由针状金属电极、高压发生器和操作手轮组成。转动手轮,随着两个针状电极逐渐靠近,在两个电极尖端之间会发生放电现象。为什么放电现象经常发生在金属的尖端呢?

 导体上电荷的分布与其表面形状有关,导体表面尖锐的地方,电荷的分布比较密集,当电荷聚集达到一定密度时,产生很大的电场,击穿空气。展品中的两个电极,一个接高压,另一个接地。两根尖针逐渐靠近,在强电场的作用下,尖端附近的空气被电离,出现放电火花,发出噼里啪啦的声音。有时我们要避免尖端放电现象的发生,如高压设备的金属元件要做成光滑的球面/防止尖端放电。另一方面也可以利用尖端放电现象制作避雷针,不断地放电,避免电荷的大量积累,达到避雷的目的。展品由羊角形电极和启动按钮组成。

按下按钮,会看到羊角形电极低端的空气被击穿形成电弧,并且电弧不断向上爬升,当爬升到一定高度后断开,而底部又马上形成新的电弧。这其中有什么奥妙呢? 两根下窄上宽的羊角形电极,一根接高压,一根接地。当两电极间的电压足够高时,电极底部狭窄处的空气被击穿变成导体产生电弧。由于放电过程中底部温度较高,会形成上升(录为“向上”)的气流,从而推动电弧不断向上爬升,当电弧达到一定高度,电极间距超过“击穿”的临界距离时电弧就熄灭了。如此循环往复,便形成像梯子一样的电弧放电现象,犹如古希腊神话中的“雅格布天梯”。电力系统中经常会出现电弧放电,如不能及时消除电弧将可能会烧毁电力设备。电弧放电也可以为人们所用,电焊就是利用电弧产生的高温将金属融化,从而将物体焊接在一起。

展品由风车、摩天轮模型、灯泡、扬声器等用电设备、发电机构、闸刀开关和操作手轮组成。转动手轮带动发电机工作,扳动开关接入不同的用电设备,电流表显示电流的大小随之变化。为什么接入的用电设备越多,转动手轮越费力呢?

发电机转子处于磁场中,转子转动切割磁力线,从而在闭合回路中产生出感应电流,供给电路中的用电设备使用,电流表上的指针随之摆动。随着接入电路中用电设备的增加,负载所需要的电流也相应增加,同时增加了发电机转动时的阻力,因此,能感受到用电负荷*多时转动手轮*吃力。电磁感应现象在电工技术、电子技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用。

用手触摸盘面并移动,会看到辉光被手吸引着。这是为什么呢?辉光盘的中心装有高频高压电极,盘内充满了低压惰性气体。高压电极通电后,由于电场很强,而惰性气体又较稀薄,便被电离激发出美丽的辉光。惰性气体中氦气发蓝色光,氩气发淡紫色光,氖气发橙红色光。当手放在辉光盘上时,手与电极之间形成放电通道,此区域的辉光倍加明亮,随着手指在辉光盘上移动,放电通道随之移动。我们经常看到街边绚烂闪烁的霓虹灯,就是利用了辉光放电的原理。

展品由磁铁、线圈、LED灯、启动按钮和操作手轮组成。按下按钮/磁铁开始旋转,转动手轮调整线圈的角度,会发现灯泡的亮度随着线圈角度的改变而变化。这是什么原因呢?在闭合回路中,导体在磁场里切割磁力线时,导体中会产生电流,这就是电磁感应。“U”型磁铁旋转,磁场中的磁力线也随之转动,调整线圈的角度,使磁力线与线圈平面成一定夹角时,线圈切割磁力线,产生感应电流,灯泡亮起;当磁力线与线圈平面平行时,线圈未切割磁力线,因此不会产生感应电流,灯泡熄灭。电磁感应在电工、电子技术、电气化、自动化方面有广泛应用,例如磁带录音机、汽车转速表等都是利用电磁感应的原理制作的。


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