非磁性材料的电磁阻尼效应分类器

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  我的设计初衷:
  
  我一直认为,磁铁是不能吸引铜、铝等金属的。但是,在技术课堂上,老师的演示打破了我以前的认识,粉碎了我的思维惯性。老师演示了电磁阻尼实验,我看到了,也亲自感觉到了这种力的存在。磁铁与这些非磁性金属在发生相对运动时确实有一种阻力。非磁性导体在磁场环境中,闭合导体与磁场发生相对运动时,闭合导体与磁体发生切割磁力线的运动。此时,闭合导体会产生感生电流,电流又产生电磁场,两者之间会产生电磁阻力,阻碍相对运动。其阻力大小与磁体的磁感应强度、相对运动速度,导体的表面积、体积等物理量有关。知道原理后,老师要求我们拓展此原理在生活上的应用,解决实际问题,联想到人类关注的生存、文明、进步、科学等问题。我把思路关注到了社会的一个热点话题——环保与资源的二次利用,从而诱发我对发明此作品的设想,就是用它将混在一起的铜、铝等非磁性金属与非金属进行分离。此想法得到老师和专家们的一致认可,从而确定了此课题。
  
  我的目的和基本思路:
  
  一、设计目的:
  1 从应用的角度分析:在注重环保的时代,完全可以实现金属与非金属“废固”(固体废料)的自动分离问题。适用于废料的回收部门和垃圾焚烧发电的部门,能分离出铜、铝等金属。减少了资源的浪费。
  2 从知识的角度分析:以此为教学教具,告诉同学们,在习惯思维中的不可能,在某些条件下也是可能的。磁铁同样可以吸引(排斥)铜、铝等金属。
  3 从技术的角度分析告诉人们只要变换一下思维,我们同样可以用自己的知识改变我们自己的生活,为大家提供生活上的方便。
  
  二、设计思路:
  1 现阶段的技术已经拥有了铁与固态非金属分离的技术,本作品主要为了解决非磁体金属与非金属固体的分离。考虑到实验效果,我只选择了常见的铜、铝金属导体与非金属非导体进行实验。
  2 将若干小长条磁铁分别以N极S极俩俩相连,组成一大长方体磁体块,固定在传送带下面。另外设计二个皮带轮,二者以传送带相连。皮带轮在调速电机的带动下高速旋转,又带动传送带运动。当非磁性金属导体(铜、铝)与非金属固废在转送带上高速运动时,非金属固废到达磁铁上方时不受磁场影响,继续向前运动,落入前方的箱里。而铜和铝到达磁铁上方时,因切割磁力线,使得非磁性金属与磁体之间产生一个侧向的阻尼力,从而将非磁性金属“推下”传送带,落八传送带侧面的箱内,实现了铜、铝等金属与非金属固料的分类。
  
  我的研究过程
  
  1 将初步设想与辅导老师交流,得到老师的指导后进行本项目的创新。
  2 通过查阅,在没有与本思路相同作品的条件下,将设想转化为研究方案。
  3 通过查阅资料,学习并了解电磁阻尼效应原理。
  4 购置不同型号的磁铁。
  5 进行不同磁场、不同相对运动速度、不同材料、不同体积、不同表面积等情况下的阻尼力实验。
  6 构建模拟演示实验模型。
  7 购置所选制作材料。利用各种加工工具制作实物,将方案完整地加以物化。
  8 改进——制作——改进——完善。
  
  我的作品用途
  
  在强调环保、资源再利用的大背景下,作品适用于垃圾焚烧发电部门、生产加工企业的废料分类、废品回收公司。这将会大大降低劳动成本,提高工作效率。同时,它可作为教学教具,打破学生、的思维习惯,知道磁铁与非磁性材料发生相对运动时,也能产生引力和斥力。
  
  我的作品设想
  
  现已有分离磁性物质与非磁性物质的技术,这里不做叙述。
  本作品已经能完全在垃圾中分离出非磁性金属中的铜、铝、铅等金属。希望以后将作品进一步完善,通过多级高速转动机构,研究出能分离更多不同材料的新作品。
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