非磁性材料的电磁阻尼效应分类器

张　寻

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。