霍尔元件被广泛用在家电上,电子市场或家电维修部都能买到,可以买 3503,也可以用别的型号,但购买时须说明是线性输出的,错买了开关型的不能用。在 电路图中没画出霍尔元件的接法,应该把有字的一端朝向自己,三个管脚从左到右依次接电源正极、接地、 接电路中的信号输入端。 悬浮小磁球为高强磁性的钕铁硼磁钢小球,普通磁铁的磁性不够,不能用。钕铁硼磁钢小球可以在淘宝网上购买(搜索“球形钕铁硼”) ,非球形的钕铁硼小磁钢也能用,就是 演示的视觉效果差点。 制作 1. 电路部分的元件不多,我自制时采取“空间连接”,各接点用电烙铁焊牢。如果不习惯,则把元器件焊在附上的印刷电路板上。 2. 制作电磁线圈。找一根内径 8 毫米的塑料圆珠笔管,切割 1.5 厘米长一段做为线圈芯管,用薄铝片(绝对不能用铁片)剪两块外径 2 厘米的挡板,分别在中心部位钻一个 与笔管内径一样大的孔,用 AB 胶把两个档板粘牢在芯管两端。把长度为 15 — 20 米、线径为 0.2 毫米的漆包线密绕在这个骨架上。圈数绕得更多些就更省电,但是电磁力 不会明显提高。 线圈做好后试验一下:接上大约 5 伏直流电,在小磁球上方 1 厘米之外应该能把它吸上来。 最后在线圈芯管中心处插入一个霍尔元件,使霍尔元件上的平面与线圈挡板平行。在线圈端面前加一块铝片,铝片内形成的涡流能够使小磁球悬浮更加平稳,其作用类似于 电容的微分控制。 3. 将包括 5 号电池夹(4 节)和开关在内的各部分组装在一个长条形的半敞开盒子里,今后调节电位器就比较方便。 调试和演示 把磁钢小球放在线圈下 5 毫米处。先把 R8 调到最大,从正到负调节 R7,直至小磁球离地为止。如果它一直不能离地,则应把线圈反接。 调小 R8,使磁钢小球稳定;然后边观察边微调 R7、R8,最终使小球能稳定悬空漂浮在线圈下 1 厘米处。 在演示时,可以轻轻晃动装置,用纸、塑料瓶等从小球与线圈之间穿过,甚至用手指轻轻触碰小球,它都能保持悬浮状态。 “磁悬浮”现在已经变成家喻户晓的名词。 但现在大家熟悉的磁悬浮都是利用磁场的斥力把铁磁体向上方托起, 磁悬浮列车就属于这一种。 可是你见过凌空悬着的“磁悬挂”吗? 我设计制作了一个不算复杂的电子装置,就能演示这种不寻常的科学现象。 材料 R1——R6 均为 1/4W 碳膜电阻,R7、R8 为 1/4W 微调电位器。 C1:1uF 无极性电解电容。 IC1:四运算放大器集成块 LM324。 VT1:9013。 霍尔元件:3503。