專利名稱：電磁振蕩演示裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于物理學領域、確切地說是一種應用于中學物理電磁振蕩章節(jié)演示實驗的教學儀器。
本領域已有用于中學物理演示電磁振蕩的教學儀器有兩種，一種是由電感線圈、電容器、手動開關等組成的電磁振蕩演示器、檢測演示效果用靈敏電流計、(簡稱電流計演示法)電流計演示法的優(yōu)點、配合書本便于講清理論、不足之處用電流計演示法很難使同學們相信所觀察到的現(xiàn)象是回路中電流振蕩的結(jié)果，同時對周期和頻率跟自感系數(shù)和電容器的關系觀察不明顯，另一種是由感應線圈、電容器、阻尼電子開關或(阻尼開關)、無阻尼振蕩器等組成，檢測演示效果用數(shù)學示波器或長余輝慢掃描示波器及SBEZO雙蹤示波器，電源用學生電源或矩形脈沖源。用示波器顯示演示效果的電磁振蕩演示器(簡稱示波器演示法)，示波器演示法的優(yōu)點、演示電磁振蕩、阻尼與無阻尼效果好、不足之處是對周期和頻率與自感系數(shù)和電容的關系從示波器上顯示效果不明顯，綜上所述二種儀器雖各有特點、但都不能各自園滿完成電磁振蕩章節(jié)實驗教學內(nèi)容。
本實用新型的任務是提供一種能改變高中物理中抽象講授LC電磁振蕩、解決一種既能直觀又能驗證LC參數(shù)同振蕩頻率之間比例關系的教學儀器。
本實用新型由初級回路L1、次級回路L、改變電感量開關K1、改變電容量開關K2、電容C1、電容C2、頻率表H2組成，其特點是L1與L組成耦合回路，L與C1組成LC并聯(lián)諧振回路，頻率表聯(lián)接在LC諧振回路中，耦合磁路采用芯式鐵芯，也可采用磁棒，鐵芯也可制成實芯金屬塊，磁棒可采用收音機磁棒，初級L1制成一獨立線圈，次級L制成兩個獨立線圈，分別安裝于鐵芯或磁棒上，頻率表可采用普通表頭，電源電壓為安全電壓。
演示時L1兩端接上交流10～17伏時，由于L1和L的互感作用、在LC并聯(lián)諧振回路中便產(chǎn)生了一個感生電流給電容C1充電，從而在LC并聯(lián)諧振回路中產(chǎn)生了振蕩電流、利用K2把電容器C1換接成C2改變電容C1或利用K1改變L的圈數(shù)、改變L的電感量由于電感電容的改變使LC并聯(lián)諧振電路的頻率和周期也改變、這時接在LC并聯(lián)諧振回路的頻率表能形象直觀清楚的看到當L或C增大時頻率低，反之當L或C減小時頻率高、通過演示實驗定性的說明頻率和周期跟自感系數(shù)和電容的關系。其特點1、當通過開關K1、K2、改變L、C1電感電容大小時、LC并聯(lián)諧振回路周期和頻率也改變、電容和電感大小的改變所引起頻率周期的改變可直觀清楚的從頻率表上指示出來、通過這樣的演示實驗能使學生真正懂得和掌握固有頻率和固有周期決定振蕩電路中線圈的電感量和電容器的大小，2、本裝置L1與L的耦合磁路利用鐵芯式，也可利用磁棒式、(收音機、磁性天線的磁棒)、為便于識別L線圈圈數(shù)多少。L設計了兩個獨立線圈。3、該新型用的頻率表是普通45～55H2表頭、電壓是交流17伏，這樣只要滿足實驗要求情況下降低了成本，符合了實驗所需的安全電壓。4、該裝置能與國內(nèi)已有技術示波器演示法組合為一體完成電磁振蕩全部實驗、即示波器演示法完成阻尼與無阻尼電磁振蕩實驗、發(fā)明部分完成頻率和周期跟自感系數(shù)和電容關系的演示實驗。
本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、顯示效果好、直觀、可見度大、性能穩(wěn)定、安全可靠、操作使用方便，易于推廣普及，按現(xiàn)行教學大綱要求能圓滿完成中學物理電磁振蕩演示實驗、國家教委將該課題列入85～90年《教學儀器、設備研究規(guī)劃綱要》。
下面對照附


圖1對本實用新型作進一步說明附
圖1為本實用新型演示頻率和周期與自感系數(shù)L和電容器C關系的線路示意圖。
圖1，L1是用0.25mm漆包線繞制1000圈為初級線圈、L用0.25mm漆包線分別繞500圈、1500圈的兩個線圈為次線圈、L1、L組成耦合回路、K1是改變L線圈圈數(shù)多少的開關利用改變次級線圈圈數(shù)實現(xiàn)改變電感量、K2是改變電容大小的開關、C1為4微法電容、C2為0.2微法電容、L與C1組成LC并聯(lián)諧振回路、頻率表聯(lián)接在LC諧振回路中。L1、L共有三個線圈，三個線圈分別裝入用GEI硅鋼片制成的三芯柱上、柱厚0.9cm，柱寬為1cm，芯柱長10cm、芯徑為3cm，鐵芯為芯式、也可用收音機磁性天線的磁棒、L1安裝于中間芯柱的下側(cè)為初級，接交流10～17伏，電源由學生電源供給。為區(qū)別L兩線圈串聯(lián)，L兩個獨立線圈分別裝于三芯柱的上側(cè)兩邊的芯柱上，線路聯(lián)接參照
圖1。
權利要求1.一種新型教學電磁振蕩演示裝置，由初級回路L1、次級回路L、改變電感量開關K1、改變電容量開關K2、電容C1、電容C2、頻率表H2組成，其特征是L1與L組成耦合回路，L與C1組成LC并聯(lián)諧振回路，頻率表聯(lián)接在LC諧振回路中，耦合磁路采用芯式鐵芯，也可采用磁棒，初級L1制成一獨立線圈，次級L制成兩個獨立線圈，分別安裝于鐵芯或磁棒上。
2.按照權利要求1所述教學電磁振蕩演示裝置，其特征在于頻率表可采用普通表頭，電源電壓為安全電壓。
3.按照權利要求1、2所述教學電磁振蕩演示裝置，其特征在于芯式鐵芯也可制成實芯金屬塊、磁棒采用收音機天線磁棒。
專利摘要一種屬于物理領域的電磁振蕩演示裝置，主要由耦合振蕩電路和頻率表組成、其特點是在LC并聯(lián)諧振回路中，改變L線圈圈數(shù)或改變電容C大小、諧振回路中頻率和周期也改變、頻率的改變可從頻率表上直觀清楚的顯示出。當L或C增大時、頻率低、當L或C減少時、頻率高、從而定性的說明頻率和周期跟自感系數(shù)和電容的關系，通過演示使學生知道固有頻率和固有周期決定振蕩電路中電感電容量的大小，本裝置與引用示波器演示法組合能完成電磁振蕩章節(jié)全部實驗。
文檔編號G09B23/00GK2093427SQ9121170
公開日1992年1月15日 申請日期1991年5月22日 優(yōu)先權日1991年5月22日
發(fā)明者趙德才, 趙鳳, 趙平 申請人:趙德才