专利名称：低压电磁炮教学演示仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种低压电磁炮教学演示仪，尤其是带有小型变压器、2倍压整流电路、一组储能电容、电容充电指示小灯泡、用可控硅控制电子开关的低压电磁炮教学演示仪。
背景技术：
目前，在人教版普通高中课程标准实验教科书物理选修3-1(2010年4月第3版)第三章磁场、物理选修3-2第四章电磁感应的教学中,讲解“电流的磁效应”时,开展电磁炮实验演示能激发学生的好奇心，便于开展国防科学教育、爱国主义教育，培养学生的创新能力。专利号200710057715. O,申请日2007. 06. 22的中国发明专利公开了一种多功能电磁炮演示仪，演示效果虽好，但直接使用220伏交流电整流后对电容充电储能，对电容耐压要 求高，对放电控制元件可控硅的控制电流、反压和通态平均电流等参数要求高。
实用新型内容本实用新型提供一种结构简单、易于操作，可见度高、控制电路不需附加电池、使用寿命长、安全性高的物理实验教具低压电磁炮教学演示仪。本实用新型解决其技术问题所采用的方案是低压电磁炮教学演示仪带有采用5-10瓦、输入220伏、次级输出16伏的小型变压器，2倍压整流电路、一组储能电容、电容充电指示灯采用“3. 8V、0. 3A”小灯泡，开关Kl控制充电时间，发光显示充电过程，120欧姆电阻并联在小灯泡两端，用以保护小灯泡及应急使用；电磁炮线圈连接在电子开关输出端与储能电容组负极之间；大功率双向可控硅BTA41700B制成电子开关，铁磁质炮弹放在电磁炮线圈的炮管里一端，开关K2控制电子开关瞬时放电，强大的脉冲电流通过绕在炮管外的电磁炮线圈时产生强磁场，铁磁质炮弹被迅速磁化，产生强大的吸引力，铁磁质炮弹瞬间加速，铁磁质炮弹从炮管里高速射出，用以演示“电流的磁效应”;电磁炮线圈呈纺锤状，长10CM，线径1-1. 6丽，密绕450匝，炮管为长20CM，内直径5丽，外直径7丽的玻璃管，可减小炮管与铁磁质炮弹的摩擦，铁磁质炮弹为直径4MM、长5CM的铁钉。本实用新型的有益效果是实验仪器整体结构紧凑、成本低廉、易于操作，实验成功率高，实验现象直观，可见度大，控制电路不需附加电池，使用寿命长，安全性高，通过实验能增强学生的感性认识，能使学生更好地思考和理解“电与磁的联系”，激发学生的好奇心和求知欲，便于对学生进行国防科学教育，培养学生的创新能力。
以下结合附图
和实施例对本实用新型进一步说明。图I为低压电磁炮教学演示仪整体结构图。图2为低压电磁炮教学演示仪电子电路图。图I中，101为电容充电储能的控制按钮K1,102为小型变压器，103为“3. 8V、0. 3A”小灯泡及灯泡座，104为电磁炮炮管，105为储能电容组，106为电磁炮线圈，107为可控硅及散热片，108为放电的电子开关控制按钮K2,109为电子开关输出端接线柱A，110为储能电容组负极接线柱B，111为电磁炮线圈垫板。图2中，Kp K2均为按压式常开触点微动开关，A、B分别为红、黑色接线柱，电阻R1功率为I瓦，电阻R2功率为1-2瓦，可控硅加装散热片，D1-D2为1N4007X2，C1-C2S1000 μ F/25VX2, C3-C14 为 4700 μ F/50VX 12，R2 为 I. 2Κ Ω 1-2 瓦，C15 为 O. 15J/200V。
具体实施方式
低压电磁炮教学演示仪底面板和立面板采用厚度为16丽的三聚氰胺贴面纤维板，底面板长38CM、宽23CM，立面板长35CM、宽15CM，立面板距底面板外缘20CM ;储能电容组充电的电路板长25CM、宽10CM。按图2电路连接各元件，电路板固定在立面板上，按压式常开触点微动开关I、K2固定在立面板上边缘对应位置，放电的电子开关放电控制元件是双向可控硅ΒΤΑ41700Β，加上散热片；电磁炮线圈呈纺锤状，长10CM，线径1-1. 6丽，密绕450匝，炮管为长20CM，内直径5ΜΜ，外直径7ΜΜ的玻璃管，可减小炮管与铁磁质炮弹的摩擦，铁1意安全；在储能电容组放电完毕的状态下拆装电磁炮线圈，避免误操作。
权利要求1.一种低压电磁炮教学演示仪，其特征是低压电磁炮教学演示仪带有采用5-10瓦、输入220伏、次级输出16伏的小型变压器，2倍压整流电路、一组储能电容、电容充电指示灯采用“3. 8V、0. 3A”小灯泡，开关K1控制充电时间，120欧姆电阻并联在小灯泡两端，电磁炮线圈连接在电子开关输出端与储能电容组负极之间，大功率可控硅制成电子开关，铁磁质炮弹放在磁炮线圈的炮管里一端，开关K2控制电子开关瞬时放电，使电磁炮线圈产生强磁场。
2.根据权利要求I所述的低压电磁炮教学演示仪，其特征是低压电磁炮教学演示仪底面板和立面板采用厚度为16MM的三聚氰胺贴面纤维板，底面板长38CM、宽23CM，立面板长35CM、宽15CM，立面板距底面板外缘20CM ;储能电容组充电的电路板长25CM、宽10CM。
3.根据权利要求I所述的低压电磁炮教学演示仪，其特征是电路板固定在立面板上，按压式常开触点微动开关Kp K2固定在立面板上边缘对应位置，放电的电子开关放电控制元件是双向可控硅BTA41700B，加上散热片。
4.根据权利要求I所述的低压电磁炮教学演示仪，其特征是电磁炮线圈呈纺锤状，长10CM，线径1-1. 6丽，密绕450匝，炮管为长20CM，内直径5MM，外直径7丽的玻璃管，可减小炮管与铁磁质炮弹的摩擦，铁磁质炮弹为直径4MM、长5CM的铁钉。
专利摘要低压电磁炮教学演示仪带有小型变压器，采用2倍压整流电路、一组储能电容、小灯泡发光显示充电过程，大功率可控硅制成的电子开关瞬时放电，电磁炮线圈连接在电子开关输出端与储能电容组负极之间，铁磁质炮弹放在电磁炮线圈的炮管里一端，演示“电流的磁效应”的应用实验，结构紧凑、简洁，成本低廉、易于操作，实验现象直观，可见度大，使用寿命长，安全性高，能较好地对学生进行国防教育。
文档编号G09B23/18GK202720808SQ20122029581
公开日2013年2月6日 申请日期2012年6月16日 优先权日2012年6月16日
发明者王富民 申请人:王富民