专利名称：可显示电流方向的交直流发电机模型的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可显示电流方向的交直流发电机模型，属教学器材类。
背景技术：
在高中物理教学中进行电能及电能输送教学时，依然沿用手摇交直流发电机摇动手柄，使串接在电路中的灯泡发亮来说明电能的输送。这一实验过程虽能使学生明显地看到灯光被点亮，表明电能产生、流动到达用电器，但也存在着不足，那就是在灯光发亮时无法区别发电机此时输出的是交流电还是直流电；这无疑是目前此类教学仪器的一种缺陷。
实用新型内容本实用新型发明的目的旨在提供一种可显示电流方向的交直流发电机模型，希望它不仅能直观地显示电流方向，而且还能显示出所产生的电流是交流电还是直流电。
这种可显示电流方向的交直流发电机模型，由设于机台上的手摇轮1，传动皮带2、电磁铁或者是永久磁铁构成的磁场、放于磁场中由缠于铁芯上的线圈组成的电枢3组成，其特征在于在所述电枢3的两输出端的两端各连接着一个互为绝缘的整流环4，该两整流环之间设置着一个由两二极管D1、D2并联组成的外电路。
根据以上技术方案提出的这种可显示电流方向的交直流发电机模型，在电机处于发电状态时，可以根据操作者的实验要求，非常直观地显示出交流电的发电或者是直流电的发电。
附图1为本实用新型模型结构图；附图2线圈切割磁力线产生电流的示意图；附图3为本实用新型外电路示意图。
图中 1、手摇轮 2、传动皮带 3、电枢4、整流环5、磁铁 6、外电路 7、电刷具体实施方式
如图1所示的这种可显示电流方向的交直流发电机模型，由设于机台上的手摇轮1，传动皮带2、电磁铁5或者是永久磁铁5构成的磁场、放于磁场中由缠于铁芯上的线圈组成的电枢3组成，其特征在于在所述电枢3的两输出端的两端各连接着一个互为绝缘的整流环4，该两整流环之间设置着一个由两二极管D1、D2并联组成的外电路6。
图2给出的是线圈切割磁力线产生电流的示意图，一个发电机主要包括磁场和电枢，电枢是许多绕在一个铁芯上的线圈，所述的磁场可由永久磁铁或者是电磁铁产生。当绕在铁芯上的在磁场中转动时，每个线圈都在切割磁力线，因此产生电动势，由于每个线圈互相串联，所以总的电动势就为各个线圈电动势之和。同时，每一个线圈在磁场中转动时产生产电动势时，(见图2)当线圈作顺时针方向在从0度——180度之间绕AB轴转动时，按照电学相关理论中的右手定律，在线圈cdef中cd和ef两线内就产生电动势，此时正电荷按图中箭头表示方向移动，因此线圈两端ab的电动势等于cd及ef中所产生电动势的和，其正负则如图中所示。而当线圈转过180度以后，从180到360度时，线圈中的电动势就改变了方向。正是由于线圈每转过180度其产生的电动势的方向就改变一次，因此当有一外电路与线圈的两端连接时，整个线路内就产生交流电，这就是交流发电机的原理。如果使线圈的两端与外电路两线头的接触与电动势同时改变，这样在线圈中虽仍为交流电，但在外电路中却为直流电了。这就使直流发电机的原理了。这个使线圈的两端与外电路两线头改变的设备就叫整流器，它通常用两个互相绝缘的半环做成，称为整流环，将整流环与外电路连起来的称电刷。
本实用新型给出的发电机模型，它采用的是永久磁铁，电枢由线圈绕在铁芯上构成，它通过操作者摇动手摇轮，由传动皮带带动电枢在磁场内转动产生电动势。实验时改变电刷7在电枢3上的位置就可成为交流或直流发电机。
具体做法是当将电刷放置在中央位置，此时打开开关，摇动手柄产生电动势时，两个发光二极管D1或D2中只有一个持续发光，此时表示为直流发电状态。而将电刷放置在两旁位置时，打开开关摇动手柄，外电路中的两个发光二极管D1、D2则显示上下轮流交替发光，此时则表示是交流发电状态。
权利要求1.一种可显示电流方向的交直流发电机模型，由设于机台上的手摇轮(1)，传动皮带(2)、电磁铁或者是永久磁铁构成的磁场、放于磁场中由缠于铁芯上的线圈组成的电枢(3)、电刷(7)组成，其特征在于在所述电枢(3)的两输出端的两端各连接着一个互为绝缘的整流环(4)，该两整流环之间设置着一个由两二极管D1、D2并联组成的外电路(6)。
专利摘要本实用新型介绍的一种可显示电流方向的交直流发电机模型，由设于机台上的手摇轮1，传动皮带2、电磁铁或者是永久磁铁构成的磁场、放于磁场中由缠于铁芯上的线圈组成的电枢3、电刷7组成，其特征在于在所述电枢3的两输出端的两端各连接着一个互为绝缘的整流环4，该两整流环之间设置着一个由两二极管D
文档编号G09B23/00GK2916811SQ20062003914
公开日2007年6月27日 申请日期2006年1月24日 优先权日2006年1月24日
发明者姚成兴, 董洁婷 申请人:上海市嘉定区第二中学