一种人体静电放电现象教学演示仪器电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种人体静电放电现象教学演示仪器电路，属于教学仪器领域。本实用新型包括信号接收电路、直流耦合式自激振荡电路、整流开关电路、声光演示电路；其中信号接收电路与直流耦合式自激振荡电路连接，直流耦合式自激振荡电路与整流开关电路连接，整流开关电路与声光演示电路连接。本实用新型能通过声光信号直观的向学生展示人体静电，能起到良好的教学目的，操作简单，使用方便，富有趣味性。
【专利说明】一种人体静电放电现象教学演示仪器电路
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种人体静电放电现象教学演示仪器电路，属于教学仪器领域。【背景技术】
[0002]静电的产生是由于原子核对外层电子的吸引力不够，从而在摩擦或其它因素的作用下失去电子，从而造成摩擦物有的带负电荷(即获得电子的带负电荷，有的带正电荷失去电子的带正电荷)。在摩擦物绝缘性能比较好的情况下，这些电荷无法流失，就会聚集起来。并且由于绝缘物的电容性极差，从而造成虽然电荷量不大但电压很高的状况。
[0003]人体静电是由于人的身体上的衣物等相互摩擦产生的附着于人体上的静电。穿化学纤维制成的衣物就比较容易产生静电，而棉制衣物产生的就较少。而且由于干燥的环境更有利于电荷的转移和积累，所以冬天人们会觉得身上的静电较大。在不同湿度条件下，人体活动产生的静电电位有所不同。在干燥的季节，人体静电可达几千伏甚至几万伏。然而在传统的课堂教学过程中，人体静电放电现象教学，仅仅停留在书本上，无法通过教学仪器向学生直观展示人体静电放电现象，无法带动学生学习的兴趣和学习的积极性，更无法激发学生的创造性思维。因此一种人体静电放电现象教学演示仪器电路是必要的。
【发明内容】
[0004]本实用新型提供了一种人体静电放电现象教学演示仪器电路，以用于解决现有的人体静电演示仪器缺乏的问题。
[0005]本实用新型的技术方案是:一种人体静电放电现象教学演示仪器电路，包括信号接收电路1、直流耦合式自激振荡电路2、整流开关电路3、声光演示电路4 ;其中信号接收电路I与直流耦合式自激振荡电路2连接，直流耦合式自激振荡电路2与整流开关电路3连接，整流开关电路3与声光演示电路4连接。
[0006]所述信号接收电路I包括天线E1、电阻R5、电容C2 ;其中天线El —端与电阻R5和电容C2 —端连接，电阻R5另一端与直流耦合式自激振荡电路2中的三极管Q3发射极连接，电容C2另一端与直流耦合式自激振荡电路2中的三极管Q3基极连接。
[0007]所述直流耦合式自激振荡电路2包括电阻R1、电阻R2、电阻R6、电位器R4、三极管Q2、三极管Q3、电容C4、电容C5 ;其中三极管Q3集电极与电阻Rl —端连接，电阻Rl另一端与电阻R2连接，电阻R2另一端与三极管Q2集电极连接，三极管Q2基极与三极管Q3集电极连接，三极管Q3基极与电位器R4 —端连接，电位器R4调节端与电容C4 一端连接，电位器R4另一端与电容C5 —端和三极管Q2发射极连接，三极管Q2发射极与电阻R6 —端连接，电容C4和电容C5及电阻R6另一端与三极管Q3发射极连接。
[0008]所述整流开关电路3包括电容Cl、电容C3、二极管D1、三极管Ql ;其中电容Cl 一端与直流耦合式自激振荡电路2中三极管Q2集电极连接，电容Cl另一端与二极管Dl阴极连接，二极管Dl阴极与三极管Ql基极连接，三极管Ql发射极与电容C3正极连接，三极管Ql集电极与电阻Rl和电阻R2连接，二极管Dl阳极和电容C3负极与三极管Q3发射极连接。
[0009]所述声光演示电路4包括电阻R3、蜂鸣器U1、发光二极管D2 ;其中电阻R3 —端与整流开关电路3中三极管Ql发射极连接，电阻R3另一端与发光二极管D2阳极和蜂鸣器Ul一端连接，发光二极管D2阴极和蜂鸣器Ul另一端与整流开关电路3中电容C3负极连接。
[0010]本实用新型的工作原理是:
[0011]当人体静电没有进行发电时，三极管Q3基极无偏置电压，三极管Q3处于截止状态，三极管Q3集电极和发射极无电流流过，三极管Q2处于相当于直接与电源正极连接，不满足三极管Q2导通的条件，三极管Q2的基极、集电极、发射极均无电流流过，则三极管Q3基极相当于无直接与地连接，无偏置电压，即由电阻R1、电阻R2、电阻R6、电位器R4、三极管Q2、三极管Q3、电容C4、电容C5组成的直流耦合式自激振荡电路2处于临界自激振荡状态，所以三极管Ql的基极无偏置电压而处于截止状态，三极管Ql发射极无电流流过，电容C3两端电压为0，则发光二极管D2和蜂鸣器Ul无电流流过，处于不工作状态。
[0012]当人体静电放电时，天线El监测到感应电信号，并通过电容C2耦合到三极管Q3的基极，触发电容C4导通，三极管Q3基极通过电位器R4和电容C4接地，形成偏置电压，三极管Q3导通，三极管Q3集电极有电流流过，则三极管Q2基极形成偏置电压，三极管Q2导通，三极管Q3发射极有电流流过，通过电阻R6形成偏置电压，从而使三极管Q3的基极存在偏置电压，电容C5设定了三极管Q2发射极的固定相位，而接在电位器R4调节端的电容C4在震荡使相位增加；此时由电阻R1、电阻R2、电阻R6、电位器R4、三极管Q2、三极管Q3、电容C4、电容C5组成的直流耦合式自激振荡电路2满足自激振荡条件，从而在三极管Q2集电极输出震荡电信号，通过电容Cl耦合到三极管Ql基极，从而流过二极管Dl两端，使三极管Ql基极形成偏置电压，三极管Ql处于放大状态，三极管Ql发射极有电流流过，电容C3充电，电容C3充电至大于发光二极管D2和蜂鸣器Ul工作电压时，电阻R3有电流通过，发光二极管D2和蜂鸣器Ul有电流流过，发光二极管D2和蜂鸣器Ul工作。
[0013]本实用新型的有益效果是:能通过声光信号直观的向学生展示人体静电，能起到良好的教学目的，操作简单，使用方便，富有趣味性。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的电路原理图；
[0015]图中各标号为:1为信号接收电路、2为直流耦合式自激振荡电路、3为整流开关电路、4为声光演示电路。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的内容并不限于所述范围。
[0017]实施例1:如图1所示，一种人体静电放电现象教学演示仪器电路，包括信号接收电路1、直流耦合式自激振荡电路2、整流开关电路3、声光演示电路4 ;其中信号接收电路I与直流耦合式自激振荡电路2连接，直流耦合式自激振荡电路2与整流开关电路3连接，整流开关电路3与声光演示电路4连接。
[0018]所述信号接收电路I包括天线E1、电阻R5、电容C2 ;其中天线El —端与电阻R5和电容C2 —端连接，电阻R5另一端与直流耦合式自激振荡电路2中的三极管Q3发射极连接，电容C2另一端与直流耦合式自激振荡电路2中的三极管Q3基极连接。
[0019]所述直流耦合式自激振荡电路2包括电阻R1、电阻R2、电阻R6、电位器R4、三极管Q2、三极管Q3、电容C4、电容C5 ;其中三极管Q3集电极与电阻Rl —端连接，电阻Rl另一端与电阻R2连接，电阻R2另一端与三极管Q2集电极连接，三极管Q2基极与三极管Q3集电极连接，三极管Q3基极与电位器R4 —端连接，电位器R4调节端与电容C4 一端连接，电位器R4另一端与电容C5 —端和三极管Q2发射极连接，三极管Q2发射极与电阻R6 —端连接，电容C4和电容C5及电阻R6另一端与三极管Q3发射极连接。
[0020]所述整流开关电路3包括电容Cl、电容C3、二极管D1、三极管Ql ;其中电容Cl 一端与直流耦合式自激振荡电路2中三极管Q2集电极连接，电容Cl另一端与二极管Dl阴极连接，二极管Dl阴极与三极管Ql基极连接，三极管Ql发射极与电容C3正极连接，三极管Ql集电极与电阻Rl和电阻R2连接，二极管Dl阳极和电容C3负极与三极管Q3发射极连接。
[0021]所述声光演示电路4包括电阻R3、蜂鸣器U1、发光二极管D2 ;其中电阻R3 —端与整流开关电路3中三极管Ql发射极连接，电阻R3另一端与发光二极管D2阳极和蜂鸣器Ul一端连接，发光二极管D2阴极和蜂鸣器Ul另一端与整流开关电路3中电容C3负极连接。
[0022]实施例2:如图1所示，一种人体静电放电现象教学演示仪器电路，包括信号接收电路1、直流耦合式自激振荡电路2、整流开关电路3、声光演示电路4 ;其中信号接收电路I与直流耦合式自激振荡电路2连接，直流耦合式自激振荡电路2与整流开关电路3连接，整流开关电路3与声光演示电路4连接。
【权利要求】
1.一种人体静电放电现象教学演示仪器电路，其特征在于:包括信号接收电路(I)、直流耦合式自激振荡电路(2)、整流开关电路(3)、声光演示电路(4);其中信号接收电路(I)与直流耦合式自激振荡电路(2)连接，直流耦合式自激振荡电路(2)与整流开关电路(3)连接，整流开关电路(3)与声光演示电路(4)连接。
2.根据权利要求1所述的人体静电放电现象教学演示仪器电路，其特征在于:所述信号接收电路(I)包括天线E1、电阻R5、电容C2 ;其中天线El —端与电阻R5和电容C2 —端连接，电阻R5另一端与直流耦合式自激振荡电路(2)中的三极管Q3发射极连接，电容C2另一端与直流耦合式自激振荡电路(2 )中的三极管Q3基极连接。
3.根据权利要求1所述的人体静电放电现象教学演示仪器电路，其特征在于:所述直流耦合式自激振荡电路(2)包括电阻R1、电阻R2、电阻R6、电位器R4、三极管Q2、三极管Q3、电容C4、电容C5 ;其中三极管Q3集电极与电阻Rl —端连接，电阻Rl另一端与电阻R2连接，电阻R2另一端与三极管Q2集电极连接，三极管Q2基极与三极管Q3集电极连接，三极管Q3基极与电位器R4 —端连接，电位器R4调节端与电容C4 一端连接，电位器R4另一端与电容C5 —端和三极管Q2发射极连接，三极管Q2发射极与电阻R6 —端连接，电容C4和电容C5及电阻R6另一端与三极管Q3发射极连接。
4.根据权利要求1所述的人体静电放电现象教学演示仪器电路，其特征在于:所述整流开关电路(3)包括电容Cl、电容C3、二极管D1、三极管Ql ;其中电容Cl 一端与直流耦合式自激振荡电路(2)中三极管Q2集电极连接，电容Cl另一端与二极管Dl阴极连接，二极管Dl阴极与三极管Ql基极连接，三极管Ql发射极与电容C3正极连接，三极管Ql集电极与电阻Rl和电阻R2连接，二极管Dl阳极和电容C3负极与三极管Q3发射极连接。
5.根据权利要求1所述的人体静电放电现象教学演示仪器电路，其特征在于:所述声光演示电路(4)包括电阻R3、蜂鸣器U1、发光二极管D2 ;其中电阻R3 —端与整流开关电路(3)中三极管Ql发射极连接，电阻R3另一端与发光二极管D2阳极和蜂鸣器Ul —端连接，发光二极管D2阴极和蜂鸣器Ul另一端与整流开关电路(3)中电容C3负极连接。
【文档编号】G09B23/18GK203812460SQ201420170108
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年4月10日 优先权日:2014年4月10日
【发明者】黄国孟, 赖华, 赵润喆 申请人:昆明理工大学