非磁性材料的電磁阻尼效應分類器

我的設計初衷：

我一直認為，磁鐵是不能吸引銅、鋁等金屬的。但是，在技術課堂上，老師的演示打破了我以前的認識，粉碎了我的思維慣性。老師演示了電磁阻尼實驗，我看到了，也親自感覺到了這種力的存在。磁鐵與這些非磁性金屬在發生相對運動時確實有一種阻力。非磁性導體在磁場環境中，閉合導體與磁場發生相對運動時，閉合導體與磁體發生切割磁力線的運動。此時，閉合導體會產生感生電流，電流又產生電磁場，兩者之間會產生電磁阻力，阻礙相對運動。其阻力大小與磁體的磁感應強度、相對運動速度，導體的表面積、體積等物理量有關。知道原理后，老師要求我們拓展此原理在生活上的應用，解決實際問題，聯想到人類關注的生存、文明、進步、科學等問題。我把思路關注到了社會的一個熱點話題——環保與資源的二次利用，從而誘發我對發明此作品的設想，就是用它將混在一起的銅、鋁等非磁性金屬與非金屬進行分離。此想法得到老師和專家們的一致認可，從而確定了此課題。

我的目的和基本思路：

一、設計目的：

1 從應用的角度分析：在注重環保的時代，完全可以實現金屬與非金屬“廢固”(固體廢料)的自動分離問題。適用于廢料的回收部門和垃圾焚燒發電的部門，能分離出銅、鋁等金屬。減少了資源的浪費。

2 從知識的角度分析：以此為教學教具，告訴同學們，在習慣思維中的不可能，在某些條件下也是可能的。磁鐵同樣可以吸引(排斥)銅、鋁等金屬。

3 從技術的角度分析告訴人們只要變換一下思維，我們同樣可以用自己的知識改變我們自己的生活，為大家提供生活上的方便。

二、設計思路：

1 現階段的技術已經擁有了鐵與固態非金屬分離的技術，本作品主要為了解決非磁體金屬與非金屬固體的分離。考慮到實驗效果，我只選擇了常見的銅、鋁金屬導體與非金屬非導體進行實驗。

2 將若干小長條磁鐵分別以N極S極倆倆相連，組成一大長方體磁體塊，固定在傳送帶下面。另外設計二個皮帶輪，二者以傳送帶相連。皮帶輪在調速電機的帶動下高速旋轉，又帶動傳送帶運動。當非磁性金屬導體(銅、鋁)與非金屬固廢在轉送帶上高速運動時，非金屬固廢到達磁鐵上方時不受磁場影響，繼續向前運動，落入前方的箱里。而銅和鋁到達磁鐵上方時，因切割磁力線，使得非磁性金屬與磁體之間產生一個側向的阻尼力，從而將非磁性金屬“推下”傳送帶，落八傳送帶側面的箱內，實現了銅、鋁等金屬與非金屬固料的分類。

我的研究過程

1 將初步設想與輔導老師交流，得到老師的指導后進行本項目的創新。

2 通過查閱，在沒有與本思路相同作品的條件下，將設想轉化為研究方案。

3 通過查閱資料，學習并了解電磁阻尼效應原理。

4 購置不同型號的磁鐵。

5 進行不同磁場、不同相對運動速度、不同材料、不同體積、不同表面積等情況下的阻尼力實驗。

6 構建模擬演示實驗模型。

7 購置所選制作材料。利用各種加工工具制作實物，將方案完整地加以物化。

8 改進——制作——改進——完善。

我的作品用途

在強調環保、資源再利用的大背景下，作品適用于垃圾焚燒發電部門、生產加工企業的廢料分類、廢品回收公司。這將會大大降低勞動成本，提高工作效率。同時，它可作為教學教具，打破學生、的思維習慣，知道磁鐵與非磁性材料發生相對運動時，也能產生引力和斥力。

我的作品設想

現已有分離磁性物質與非磁性物質的技術，這里不做敘述。

本作品已經能完全在垃圾中分離出非磁性金屬中的銅、鋁、鉛等金屬。希望以后將作品進一步完善，通過多級高速轉動機構，研究出能分離更多不同材料的新作品。