专利名称：自感现象演示器的制作方法
技术领域：
自感现象演示器技术领域[0001]本实用新型涉及一种教学演示器，具体涉及一种自感现象演示器。
背景技术：
[0002]在高中物理教学讲授通电导体因电流强度发生变化，导体本身就产生感应电动势，这个感应电动势总是阻碍导体中原来电流的变化，这节课，老师使用的演示仪器效果很不明显，在断电自感现象演示中几乎看不出断电后灯泡闪亮的一下，如果没有实验证明，很难使我们了解通电导线对电流有自感现象存在。[0003]从理论上我们知道，在原教材书中实验图I的装置中，无论用怎样适当的元件，当 Kl接通时通过Dl的电流总要比通过D2的电流较慢的到达最大值(在实验中通过仪器测量能得出这样的结论)。问题在于如果时间相差不大，很难辩认出小灯泡谁先亮谁后亮，而且一般的白炽灯泡本来也不是一有电流通过就达到最大亮度的，因此，要使两个小灯泡能明显的一个先亮一个后亮，就必须使两个小灯泡的电流达到最大值的时间有显著的差别，迟亮0.3S以上，最好迟亮O. 8S左右，视觉才能观察得非常清楚。[0004]在图2装置的实验中，要使在断电的瞬间小灯泡特别明亮的闪一下，就必须线路接通电后在线圈的磁场中积蓄足够的能量。因而在设计线圈L2时除了考虑电感量大，还要它本身电阻很小，这样才可以使电路接通后L2中的电流强度足够大，此外，所用的小灯泡要采用功率较小的，否则在磁场中积累的能量不足以燃亮它。[0005]在实验中，选择线圈自感量大的，必然铁芯要大、漆包线线径要粗、匝数要多、内阻要小；灯泡功率要小，电源要用蓄电池(内阻小)。这样，给实验带来笨重、灯泡不太亮、携带不便等困难，且两个实验使用的元件不能互换，尤其是所用的电感线圈LI与L2不能互换， 互换效果很不好，因为通过LI的电流强度变化产生的感生电动势阻碍电流通过，其线圈匝数多线径适当可细点，电感量大；而12线圈磁场储存的能量释放要多，要求其内阻要尽量的小，必然线圈线径要粗且匝数要少些；使用的电源最好也不一样，图I实验使用的蓄电池可串联使用，图2使用的蓄电池最好并联使用，并联电池内阻减小；图I小灯，选用低电压的，图2灯泡选用电压较高的，功率较小，其效果好；如果要把两个实验组合到一块，使用现成的学生电源更难达到实验效果好的目的。发明内容[0006]本实用新型的目的在于提供一种自感现象演示器，其解决了背景技术中自感现象不明显的技术问题，且将通电、断开两种演示组合到一个电路，实现了部分电子元件的通用。[0007]本实用新型的技术解决方案是[0008]一种自感现象演示器，包括演示通电自感电路和演示断电自感电路、给这两个电路供电的工作电源，其特殊之处在于所述演示通电自感电路和演示断电自感电路共用一个电感线圈L和电子延时电流放大电路，所述电感线圈L和电子延时电流放大电路串联，所述演示通电自感电路和演示断电自感电路通过切换开关K4切换。[0009]上述演示通电自感电路包括依次串联的开关K1、第二灯泡D2、电子延时电流放大电路、电感线圈L、切换开关K4以及工作电源，并联的固定电阻R、第一灯泡Dl以及通电指示灯二极管D4。[0010]上述演示断电自感电路包括依次串联的常开能闭开关K2、常闭开关K3、电子延时电流放大电路、电感线圈L、切换开关K4以及工作电源，并联的第三灯泡D3以及断电指示灯二极管D5。[0011]上述第一 /第二 /第三灯泡D1/D2/D3选用6V5W小灯泡。[0012]上述固定电阻R选用固定电阻R10W6. 2欧姆的电阻。[0013]上述工作电源为220V交流工作电源。[0014]本实用新型自感现象明显，且将通电、断开两种演示组合到一个电路，实现了部分电子元件的通用，节约了成本。
[0015]图I为背景技术中通电自感现象电路图；[0016]图2为背景技术中断开自感现象电路图；[0017]图3为本实用新型电路图。
具体实施方式
[0018]制作思路及方法[0019]通过自已反复实验，把电感线圈产生电动势的电场能量通过电子元件-----电容器、晶体三极管等组成一定线路放大后显示出来，其效果非常显著，达到了演示的目的。图 3所示自已新设计的通电断电自感现象演示器的工作示意图，把两个实验组合在一块木版上，共用一个电感线圈L(自绕，带铁性芯、体积不大，线径粗细要求不严，绕制细心一点不要短路和开路就可以。)用一个开关切换(K4)，体积小、用材少，第一 /第二 /第三灯泡Dl/ D2/D3选用普通的6V5W小灯泡，功率较大，亮度好，不易损坏，电阻选用固定电阻R10W6. 2欧姆，(旧彩电电源常用的元件)不用调节，其电子元件放在电感线圈低部，不影响整个线路连接。演示器把其工作电源组装在一块，用时插上220V交流电即可使用。[0020]工作过程如图3所示，[0021 ] I、演示通电自感现象，工作电源到切换开关K4 (拨到演示通电自感现象方向位置， 通电自感现象的通电指示灯二极管D4点亮)到第一灯泡Dl到固定电阻R到控制演示通电自感现象的开关Kl回到到工作电源，工作电源到电感线圈L到电子延时电流放大器到第二灯泡D2到到固定电阻R组成回路。[0022]2、演示断电自感现象，工作电源到切换开关K4(拨到演示断电自感现象方向位置， 断电自感现象的断电指示灯二极管D5点亮)到第三灯泡D3到控制演示断电自感现象的常闭开关Κ3到控制演示断电自感现象的常开能闭开关Κ2回到工作电源，同时工作电源到电感线圈L到电子延时电流放大器到小灯泡D3组成回路。[0023]本实用新型的特点在演示通电自感现象时，迟亮的第二灯泡D2比第一灯泡Dl可推后亮0.8秒.效果特别明显；在演示断电自感现象时关掉电源时，第三灯炮D3明显的闪亮一下，其亮度是原来亮度的3倍之多，效果显著。[0024]使用方法[0025]演示时可把仪器平放在桌子上，在课堂上最好立放在讲桌上；插上220V50HZ的交流电，此时总电源指示灯亮，表示演示器工作电源接通，把面板上的切换开关K4拨向左边可演示可做通电自感现象演示用，此时通电自感现象的通电指示灯二极管D4点亮，打开仪器面板左边电源开关K1，第一灯泡Dl先亮，第二灯泡D2退后O. 8S亮。再把切换开关 K4拨向右边演示断电自感现象，此时断电自感现象的断电指示灯二极管D5点亮，按一下常开能闭开关K2按钮(仪器面板右边中)第三灯泡D3点亮，再按常闭开关K3按钮(仪器面板最右边)第三灯泡D3小灯泡亮度增强后熄灭。
权利要求1.一种自感现象演示器，包括演示通电自感电路和演示断电自感电路、给这两个电路供电的工作电源，其特征在于所述演示通电自感电路和演示断电自感电路共用一个电感线圈L和电子延时电流放大电路，所述电感线圈L和电子延时电流放大电路串联，所述演示通电自感电路和演示断电自感电路通过切换开关K4切換。
2.根据权利要求I所述自感现象演示器，其特征在于所述演示通电自感电路包括依次串联的开关K1、第二灯泡D2、电子延时电流放大电路、电感线圈L、切换开关K4以及工作电源，并联的固定电阻R、第一灯泡Dl以及通电指示灯ニ极管D4。
3.根据权利要求I所述自感现象演示器，其特征在于所述演示断电自感电路包括依次串联的常开能闭开关K2、常闭开关K3、电子延时电流放大电路、电感线圈L、切换开关K4以及工作电源，并联的第三灯泡D3以及断电指示灯ニ极管D5。
4.根据权利要求I 3任一所述自感现象演示器，其特征在于所述第一/第二/第三灯泡D1/D2/D3选用6V5W小灯泡。
5.根据权利要求4所述自感现象演示器，其特征在于所述固定电阻R选用固定电阻R10W6. 2欧姆的电阻。
6.根据权利要求4所述自感现象演示器，其特征在于所述工作电源为220V交流工作电源。
专利摘要一种自感现象演示器，包括演示通电自感电路和演示断电自感电路、给这两个电路供电的工作电源，演示通电自感电路和演示断电自感电路共用一个电感线圈L和电子延时电流放大电路，电感线圈L和电子延时电流放大电路串联，演示通电自感电路和演示断电自感电路通过切换开关K4切换。本实用新型自感现象明显，且将通电、断开两种演示组合到一个电路，实现了部分电子元件的通用，节约了成本。
文档编号G09B23/18GK202816236SQ20122045184
公开日2013年3月20日 申请日期2012年9月6日 优先权日2012年9月6日
发明者雷建设 申请人:雷建设