專利名稱：自感現(xiàn)象演示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
自感現(xiàn)象演示器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種教學(xué)演示器，具體涉及一種自感現(xiàn)象演示器。
背景技術(shù)：
[0002]在高中物理教學(xué)講授通電導(dǎo)體因電流強(qiáng)度發(fā)生變化，導(dǎo)體本身就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢總是阻礙導(dǎo)體中原來電流的變化，這節(jié)課，老師使用的演示儀器效果很不明顯，在斷電自感現(xiàn)象演示中幾乎看不出斷電后燈泡閃亮的一下，如果沒有實(shí)驗(yàn)證明，很難使我們了解通電導(dǎo)線對電流有自感現(xiàn)象存在。[0003]從理論上我們知道，在原教材書中實(shí)驗(yàn)圖I的裝置中，無論用怎樣適當(dāng)?shù)脑?，?dāng) Kl接通時(shí)通過Dl的電流總要比通過D2的電流較慢的到達(dá)最大值(在實(shí)驗(yàn)中通過儀器測量能得出這樣的結(jié)論)。問題在于如果時(shí)間相差不大，很難辯認(rèn)出小燈泡誰先亮誰后亮，而且一般的白熾燈泡本來也不是一有電流通過就達(dá)到最大亮度的，因此，要使兩個(gè)小燈泡能明顯的一個(gè)先亮一個(gè)后亮，就必須使兩個(gè)小燈泡的電流達(dá)到最大值的時(shí)間有顯著的差別，遲亮0.3S以上，最好遲亮O. 8S左右，視覺才能觀察得非常清楚。[0004]在圖2裝置的實(shí)驗(yàn)中，要使在斷電的瞬間小燈泡特別明亮的閃一下，就必須線路接通電后在線圈的磁場中積蓄足夠的能量。因而在設(shè)計(jì)線圈L2時(shí)除了考慮電感量大，還要它本身電阻很小，這樣才可以使電路接通后L2中的電流強(qiáng)度足夠大，此外，所用的小燈泡要采用功率較小的，否則在磁場中積累的能量不足以燃亮它。[0005]在實(shí)驗(yàn)中，選擇線圈自感量大的，必然鐵芯要大、漆包線線徑要粗、匝數(shù)要多、內(nèi)阻要??；燈泡功率要小，電源要用蓄電池(內(nèi)阻小)。這樣，給實(shí)驗(yàn)帶來笨重、燈泡不太亮、攜帶不便等困難，且兩個(gè)實(shí)驗(yàn)使用的元件不能互換，尤其是所用的電感線圈LI與L2不能互換， 互換效果很不好，因?yàn)橥ㄟ^LI的電流強(qiáng)度變化產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢阻礙電流通過，其線圈匝數(shù)多線徑適當(dāng)可細(xì)點(diǎn)，電感量大；而12線圈磁場儲(chǔ)存的能量釋放要多，要求其內(nèi)阻要盡量的小，必然線圈線徑要粗且匝數(shù)要少些；使用的電源最好也不一樣，圖I實(shí)驗(yàn)使用的蓄電池可串聯(lián)使用，圖2使用的蓄電池最好并聯(lián)使用，并聯(lián)電池內(nèi)阻減??；圖I小燈，選用低電壓的，圖2燈泡選用電壓較高的，功率較小，其效果好；如果要把兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組合到一塊，使用現(xiàn)成的學(xué)生電源更難達(dá)到實(shí)驗(yàn)效果好的目的。發(fā)明內(nèi)容[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種自感現(xiàn)象演示器，其解決了背景技術(shù)中自感現(xiàn)象不明顯的技術(shù)問題，且將通電、斷開兩種演示組合到一個(gè)電路，實(shí)現(xiàn)了部分電子元件的通用。[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是[0008]一種自感現(xiàn)象演示器，包括演示通電自感電路和演示斷電自感電路、給這兩個(gè)電路供電的工作電源，其特殊之處在于所述演示通電自感電路和演示斷電自感電路共用一個(gè)電感線圈L和電子延時(shí)電流放大電路，所述電感線圈L和電子延時(shí)電流放大電路串聯(lián)，所述演示通電自感電路和演示斷電自感電路通過切換開關(guān)K4切換。[0009]上述演示通電自感電路包括依次串聯(lián)的開關(guān)K1、第二燈泡D2、電子延時(shí)電流放大電路、電感線圈L、切換開關(guān)K4以及工作電源，并聯(lián)的固定電阻R、第一燈泡Dl以及通電指示燈二極管D4。[0010]上述演示斷電自感電路包括依次串聯(lián)的常開能閉開關(guān)K2、常閉開關(guān)K3、電子延時(shí)電流放大電路、電感線圈L、切換開關(guān)K4以及工作電源，并聯(lián)的第三燈泡D3以及斷電指示燈二極管D5。[0011]上述第一 /第二 /第三燈泡D1/D2/D3選用6V5W小燈泡。[0012]上述固定電阻R選用固定電阻R10W6. 2歐姆的電阻。[0013]上述工作電源為220V交流工作電源。[0014]本實(shí)用新型自感現(xiàn)象明顯，且將通電、斷開兩種演示組合到一個(gè)電路，實(shí)現(xiàn)了部分電子元件的通用，節(jié)約了成本。


[0015]圖I為背景技術(shù)中通電自感現(xiàn)象電路圖；[0016]圖2為背景技術(shù)中斷開自感現(xiàn)象電路圖；[0017]圖3為本實(shí)用新型電路圖。
具體實(shí)施方式
[0018]制作思路及方法[0019]通過自已反復(fù)實(shí)驗(yàn)，把電感線圈產(chǎn)生電動(dòng)勢的電場能量通過電子元件-----電容器、晶體三極管等組成一定線路放大后顯示出來，其效果非常顯著，達(dá)到了演示的目的。圖 3所示自已新設(shè)計(jì)的通電斷電自感現(xiàn)象演示器的工作示意圖，把兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組合在一塊木版上，共用一個(gè)電感線圈L(自繞，帶鐵性芯、體積不大，線徑粗細(xì)要求不嚴(yán)，繞制細(xì)心一點(diǎn)不要短路和開路就可以。)用一個(gè)開關(guān)切換(K4)，體積小、用材少，第一 /第二 /第三燈泡Dl/ D2/D3選用普通的6V5W小燈泡，功率較大，亮度好，不易損壞，電阻選用固定電阻R10W6. 2歐姆，(舊彩電電源常用的元件)不用調(diào)節(jié)，其電子元件放在電感線圈低部，不影響整個(gè)線路連接。演示器把其工作電源組裝在一塊，用時(shí)插上220V交流電即可使用。[0020]工作過程如圖3所示，[0021 ] I、演示通電自感現(xiàn)象，工作電源到切換開關(guān)K4 (撥到演示通電自感現(xiàn)象方向位置， 通電自感現(xiàn)象的通電指示燈二極管D4點(diǎn)亮)到第一燈泡Dl到固定電阻R到控制演示通電自感現(xiàn)象的開關(guān)Kl回到到工作電源，工作電源到電感線圈L到電子延時(shí)電流放大器到第二燈泡D2到到固定電阻R組成回路。[0022]2、演示斷電自感現(xiàn)象，工作電源到切換開關(guān)K4(撥到演示斷電自感現(xiàn)象方向位置， 斷電自感現(xiàn)象的斷電指示燈二極管D5點(diǎn)亮)到第三燈泡D3到控制演示斷電自感現(xiàn)象的常閉開關(guān)Κ3到控制演示斷電自感現(xiàn)象的常開能閉開關(guān)Κ2回到工作電源，同時(shí)工作電源到電感線圈L到電子延時(shí)電流放大器到小燈泡D3組成回路。[0023]本實(shí)用新型的特點(diǎn)在演示通電自感現(xiàn)象時(shí)，遲亮的第二燈泡D2比第一燈泡Dl可推后亮0.8秒.效果特別明顯；在演示斷電自感現(xiàn)象時(shí)關(guān)掉電源時(shí)，第三燈炮D3明顯的閃亮一下，其亮度是原來亮度的3倍之多，效果顯著。[0024]使用方法[0025]演示時(shí)可把儀器平放在桌子上，在課堂上最好立放在講桌上；插上220V50HZ的交流電，此時(shí)總電源指示燈亮，表示演示器工作電源接通，把面板上的切換開關(guān)K4撥向左邊可演示可做通電自感現(xiàn)象演示用，此時(shí)通電自感現(xiàn)象的通電指示燈二極管D4點(diǎn)亮，打開儀器面板左邊電源開關(guān)K1，第一燈泡Dl先亮，第二燈泡D2退后O. 8S亮。再把切換開關(guān) K4撥向右邊演示斷電自感現(xiàn)象，此時(shí)斷電自感現(xiàn)象的斷電指示燈二極管D5點(diǎn)亮，按一下常開能閉開關(guān)K2按鈕(儀器面板右邊中)第三燈泡D3點(diǎn)亮，再按常閉開關(guān)K3按鈕(儀器面板最右邊)第三燈泡D3小燈泡亮度增強(qiáng)后熄滅。
權(quán)利要求1.一種自感現(xiàn)象演示器，包括演示通電自感電路和演示斷電自感電路、給這兩個(gè)電路供電的工作電源，其特征在于所述演示通電自感電路和演示斷電自感電路共用一個(gè)電感線圈L和電子延時(shí)電流放大電路，所述電感線圈L和電子延時(shí)電流放大電路串聯(lián)，所述演示通電自感電路和演示斷電自感電路通過切換開關(guān)K4切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述自感現(xiàn)象演示器，其特征在于所述演示通電自感電路包括依次串聯(lián)的開關(guān)K1、第二燈泡D2、電子延時(shí)電流放大電路、電感線圈L、切換開關(guān)K4以及工作電源，并聯(lián)的固定電阻R、第一燈泡Dl以及通電指示燈ニ極管D4。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述自感現(xiàn)象演示器，其特征在于所述演示斷電自感電路包括依次串聯(lián)的常開能閉開關(guān)K2、常閉開關(guān)K3、電子延時(shí)電流放大電路、電感線圈L、切換開關(guān)K4以及工作電源，并聯(lián)的第三燈泡D3以及斷電指示燈ニ極管D5。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3任一所述自感現(xiàn)象演示器，其特征在于所述第一/第二/第三燈泡D1/D2/D3選用6V5W小燈泡。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述自感現(xiàn)象演示器，其特征在于所述固定電阻R選用固定電阻R10W6. 2歐姆的電阻。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述自感現(xiàn)象演示器，其特征在于所述工作電源為220V交流工作電源。
專利摘要一種自感現(xiàn)象演示器，包括演示通電自感電路和演示斷電自感電路、給這兩個(gè)電路供電的工作電源，演示通電自感電路和演示斷電自感電路共用一個(gè)電感線圈L和電子延時(shí)電流放大電路，電感線圈L和電子延時(shí)電流放大電路串聯(lián)，演示通電自感電路和演示斷電自感電路通過切換開關(guān)K4切換。本實(shí)用新型自感現(xiàn)象明顯，且將通電、斷開兩種演示組合到一個(gè)電路，實(shí)現(xiàn)了部分電子元件的通用，節(jié)約了成本。
文檔編號(hào)G09B23/18GK202816236SQ20122045184
公開日2013年3月20日 申請日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月6日
發(fā)明者雷建設(shè) 申請人:雷建設(shè)