电容充放电演示器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电容充放电演示器，其特征在于：由集成电路、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、电容、可调电阻、开关和第一至第十发光二极管和直流电源组成，本实用新型设计合理、结构简单、操作方便。其通过发光二极管组成光柱高低方式模拟电容充放电，从而达到形象、直观教学，便于学生理解、掌握。
【专利说明】电容充放电演示器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种物理教学用具，具体涉及一种电容充放电演示器。
【背景技术】
[0002]在物理教学中，对于电容的充放电过程是学生较难理解的问题之一，老师叙述困难以达到形象、直观教学，不便于学生理解、掌握。目前，尚未有教学用的电容充放电过程演示装置问世。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种电容充放电演示器。
[0004]其技术方案是:电容充放电演示器，由集成电路、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、电容、可调电阻、开关和第一至第十发光二极管和直流电源组成，所述直流电源的正极与第一电阻的一端、开关的第一静端、集成电路的3脚及集成电路的9脚相连接，第一电阻的另一端与第一发光二极管的正极、第二发光二极管的正极、第三发光二极管的正极、第四发光二极管的正极、第五发光二极管的正极、第六发光二极管的正极、第七发光二极管的正极、第八发光二极管的正极、第九发光二极管的正极及第十发光二极管的正极相连接，第一发光二极管的负极与集成电路的I脚相连接，第二发光二极管的负极与集成电路的18脚相连接，第三发光二极管的负极与集成电路的17脚相连接，第四发光二极管的负极与集成电路的16脚相连接，第五发光二极管的负极与集成电路的15脚相连接，第六发光二极管的负极与集成电路的14脚相连接，第七发光二极管的负极与集成电路的13脚相连接，第八发光二极管的负极与集成电路的12脚相连接，第九发光二极管的负极与集成电路的11脚相连接，第十发光二极管的负极与集成电路的10脚相连接，所述开关的动端通过可调电阻及第四电阻与集成电路的5脚及电容的正极相连接，集成电路的6脚与集成电路的7脚及第二电阻的一端相连接，第二电阻的另一端与第三电阻的一端及集成电路的8脚相连接，所述直流电源的负极与开关的第三静端、第三电阻的另一端、电容的负极、集成电路的4脚及集成电路的2脚相连接，所述开关的第二静端悬空。
[0005]其中，所述直流电源为蓄电池或直流稳压电源，其正极与其负极之间的电压为6—12V。所述开关为一刀三掷式扭子开关或推拉式开关。所述集成电路的型号为LM3914。所述电容的为220— 470Uf，其耐压大于或等于25V。所述第一电阻的阻值为470— 820 Ω，其功率大于2W。所述第二电阻与第三电阻的阻值相等，均为1.5—3ΚΩ。所述第四电阻的阻值为I一2ΚΩ。所述可调电阻的阻值为10 — 51ΚΩ。
[0006]本实用新型与现有技术相比较，具有设计合理、结构简单、操作方便等优点。其通过发光二极管组成光柱高低方式模拟电容充放电，从而达到形象、直观教学，便于学生理解、掌握。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是本实用新型一种实施例的电路原理图；
[0008]图2是本实用新型一种实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0009]参照图1，一种电容充放电演示器，由型号为LM3914的集成电路1C、阻值为470 Ω功率大于2W的第一电阻R1、阻值为1.5ΚΩ的第二电阻R2、阻值为1.5ΚΩ的第三电阻R3、阻值为1ΚΩ的第四电阻R4、220— 470Uf耐压大于或等于25V的电容C、阻值为10ΚΩ的可调电阻W、一刀三掷式拨动型的开关K和第一至第十发光二极管LI一LlO和直流电源组成，所述直流电源的正极V+与第一电阻Rl的一端、开关K的第一静端、集成电路IC的3脚及集成电路IC的9脚相连接，第一电阻Rl的另一端与第一发光二极管LI的正极、第二发光二极管L2的正极、第三发光二极管L3的正极、第四发光二极管L4的正极、第五发光二极管L5的正极、第六发光二极管L6的正极、第七发光二极管L7的正极、第八发光二极管L8的正极、第九发光二极管L9的正极及第十发光二极管LlO的正极相连接，第一发光二极管LI的负极与集成电路IC的I脚相连接，第二发光二极管L2的负极与集成电路IC的18脚相连接，第三发光二极管L3的负极与集成电路IC的17脚相连接，第四发光二极管L4的负极与集成电路IC的16脚相连接，第五发光二极管L5的负极与集成电路IC的15脚相连接，第六发光二极管L6的负极与集成电路IC的14脚相连接，第七发光二极管L7的负极与集成电路IC的13脚相连接，第八发光二极管L8的负极与集成电路IC的12脚相连接，第九发光二极管L9的负极与集成电路IC的11脚相连接，第十发光二极管LlO的负极与集成电路IC的10脚相连接，所述开关K的动端通过可调电阻W及第四电阻与集成电路IC的5脚及电容C的正极相连接，集成电路IC的6脚与集成电路IC的7脚及第二电阻R2的一端相连接，第二电阻R2的另一端与第三电阻R3的一端及集成电路IC的8脚相连接，所述直流电源的负极V-与开关K的第三静端、第三电阻R3的另一端、电容C的负极、集成电路IC的4脚及集成电路IC的2脚相连接，所述开关K的第二静端悬空。所述直流电源为蓄电池或直流稳压电源，其正极V+与其负极V-之间的电压选用6V。
[0010]制作本实用新型时，参照图2，将电路元件安装在一电路板I的背面上，将第一至第十发光二极管顺次一字型竖直排列安装在电路板I的正面上，将开关K、电位器W和直流稳压电源的正极V+端子、负极V-端子安装在第一至第十发光二极管下侧。使用时，首先拨动开关K，将其动端拨至连接其第二静端位置，将电路的电源正极V+及负极V-连接在直流电源上，将安装好的电路板立起，使第一至第十发光二极管顺次一字型竖直排列。将开关K的动端向上拨至连接其第一静端位置，此时，直流电源的正极V+即依次通过开关、可调电阻W、第四电阻R4给电容C充电，这时，第一至第十发光二极管顺次点亮，形成向上逐渐升高的光柱，为演示电容充电过程完成；将开关K的动端向下拨至连接其第三静端位置，此时，电容C内的电能依次通过开关、第四电阻R4、可调电阻W对直流电源的负极放电，这时，第十至第一发光二极管顺次熄灭，光柱逐渐降低、熄灭，演示电容放电过程完毕。
[0011]工作原理:型号为LM3914的集成电路1C，是美国NS公司研制的点/条显示驱动集成电路.内含输入缓冲器、10级电压比较器、1.25V基准电压源等组成。模拟信号从其5脚加入，经缓冲器放大后，送至10级电压比较器的反相输出端，与各电压比较器正相输入端的分压器上的基准电压相比较，每级分压器上的基准电压为0.125V，逐级电平分别为0.125V,0.25V,0.375V,0.5V......1.25V。当输入信号低于0.125V时，10级电压比较器均输出高电平，当输入信号高于0.125V时，电压比较器I均输出低电平，当输入信号高于0.25V
时，电压比较器2均输出低电平......当输入信号高于1.25V时，电压比较器10均输出低电平。这10个输出端上接上发光二极管，即可显示出输入模拟信号的大小。在模拟信号的5脚上连接电容C，并通过开关、可调电阻W、第四电阻R4对电容C进行充放电，即是逐渐加大或减小集成电路5脚上输入的电压，通过10个发光二极管显示。
[0012]本实用新型设计合理、结构简单、操作方便。其通过发光二极管组成光柱高低方式模拟电容充放电，从而达到形象、直观教学，便于学生理解、掌握。
【权利要求】
1.电容充放电演示器，其特征在于:由集成电路、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、电容、可调电阻、开关和第一至第十发光二极管和直流电源组成，所述直流电源的正极与第一电阻的一端、开关的第一静端、集成电路的3脚及集成电路的9脚相连接,第一电阻的另一端与第一发光二极管的正极、第二发光二极管的正极、第三发光二极管的正极、第四发光二极管的正极、第五发光二极管的正极、第六发光二极管的正极、第七发光二极管的正极、第八发光二极管的正极、第九发光二极管的正极及第十发光二极管的正极相连接，第一发光二极管的负极与集成电路的I脚相连接，第二发光二极管的负极与集成电路的18脚相连接，第三发光二极管的负极与集成电路的17脚相连接，第四发光二极管的负极与集成电路的16脚相连接，第五发光二极管的负极与集成电路的15脚相连接，第六发光二极管的负极与集成电路的14脚相连接，第七发光二极管的负极与集成电路的13脚相连接，第八发光二极管的负极与集成电路的12脚相连接，第九发光二极管的负极与集成电路的11脚相连接，第十发光二极管的负极与集成电路的10脚相连接，所述开关的动端通过可调电阻及第四电阻与集成电路的5脚及电容的正极相连接，集成电路的6脚与集成电路的7脚及第二电阻的一端相连接，第二电阻的另一端与第三电阻的一端及集成电路的8脚相连接，所述直流电源的负极与开关的第三静端、第三电阻的另一端、电容的负极、集成电路的4脚及集成电路的2脚相连接，所述开关的第二静端悬空。
2.根据权利要求1所述的电容充放电演示器，其特征在于:所述直流电源为蓄电池或直流稳压电源，其正极与其负极之间的电压为6 — 12V。
3.根据权利要求1所述的电容充放电演示器，其特征在于:所述开关为一刀三掷式扭子开关或推拉式开关。
4.根据权利要求1所述的电容充放电演示器，其特征在于:所述集成电路的型号为LM3914。
5.根据权利要求1所述的电容充放电演示器，其特征在于:所述电容的为220—470Uf，其耐压大于或等于25V。
6.根据权利要求1所述的电容充放电演示器，其特征在于:所述第一电阻的阻值为470—820 Ω，其功率大于21
7.根据权利要求1所述的电容充放电演示器，其特征在于:所述第二电阻与第三电阻的阻值相等，均为1.5 — 3ΚΩ。
8.根据权利要求1所述的电容充放电演示器，其特征在于:所述第四电阻的阻值为I一2ΚΩ。
9.根据权利要求1所述的电容充放电演示器，其特征在于:所述可调电阻的阻值为10—51ΚΩ。
【文档编号】G09B23/18GK203838936SQ201420271611
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年5月27日 优先权日:2014年5月27日
【发明者】姜兰兰 申请人:姜兰兰