专利名称：教学电磁波收发演示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于物理学领域，确切的说是一种应用于中学物理实验教学的电磁波收发演示装置。
本领域已有用于中学物理课演示电磁波发射接收的教学仪器，国内有赫兹振荡器、米波发生器，国外有微波收发装置。赫兹振荡器虽能再现实验原型，较直观，但演示距离仅有1～2米，不能满足演示距离要求，且发射出来的是阻尼波，不能传递语言信号，趣味性不强，显示效果不明显。米波发生器虽能通过电流计或扩音器，使讯号变为可观察到的指示或听到的声音，但由于波长太长，在室内演示往往墙壁反射，电磁波易形成驻波，使空间电磁波形成波节，干扰严重，影响演示效果，发射源不如火花放电产生发射电磁波直观形象，同时天线的方向性演示不明显，价格也高。微波收发装置抗干扰，方向性好，而且指示的是电流或声音。但由于采用波导机制和喇叭天线，对非专业学生实验教学不如对火花放电产生电磁波那样容易理解，不适合中学实验教学，上述三种教学仪器，虽各有特点，但都不能圆满地完成教学大纲电磁波章节实验教学内容，且价格高，不易普及。
本实用新型的任务是提供一种演示距离远，抗干扰性强能接收火花放电、电台、电视台和无线话筒讯号，效果显示形象、直观易懂、可见度大、设计合理、结构简单、性能稳定、操作安全、使用方便、成本低便于推广普及、符合教学大纲要求的新型教学电磁波收发演示装置。
该装置由电磁波发射、接收、效果显示三部分组成，电磁波发射部分有初级线圈〔A〕、半波振子天线〔B〕、调制器〔C〕、次级线圈〔D〕等部分组成，调制器〔C〕由转换开关〔1〕、开关〔2〕、常开触点〔3〕、继电器〔4〕、电容〔5〕等组成。接收部分采用普通调频调幅接收线路〔6〕，效果显示部分由整流器〔7〕、电压表〔8〕、扬声器〔9〕、电位器〔10〕等组成，特点是将电磁波发射、接收、效果显示三部分有机组合，演示距离由原赫兹振荡器1～2米提高到40米左右，接收达到了显示效果直观，形象易懂的要求，该装置电磁波发射部分设置了半波振子天线〔B〕和调制器〔C〕，增强了电磁波向外界的辐射能量，提高了演示效果。接收部分采用调频调幅电路能接收火花放电、电台、电视台和无线话筒讯号，显示部分设置有电压表〔8〕和扬声器〔9〕，可利用电压表指针变化和扬声器的声音大小显示效果，由于该装置发射部分设置有调制器〔C〕，还能进行电磁波阻尼与无阻尼、电容与周期关系等演示实验。另外，调制器〔C〕内设置了电容〔5〕，可提高频率和天线方向性实验效果。
本实用新型吸取了国内外已有技术的优点，克服了原有仪器的不足，根据中学物理实验内容需要设计而成，发射源展现了赫兹振荡实验原理，体现了偶极振子的机理，使偶极振子具体化，发射距离由原有仪器的1～2米提高到40米。该装置功能齐全，能用三种方法演示电磁波章节的全部实验和电磁振荡阻尼与无阻尼、电容与周期关系的实验。该装置结构新颖、工艺简单、显示效果好、可见度大、稳定可靠、抗干扰能力强、操作使用方便、生产成本比同类产品降低一倍以上，按照教学大纲能圆满完成中学物理电磁波演示实验。国家教委1984年将该研究课题列入85～90年《教学仪器设备研究规划纲要》。
下面对照附图对本实用新型作进一步说明附
图1为本实用新型教学电磁波发射部分线路示意图。
附图2为本实用新型接收、效果显示部分线路示意图。
如附
图1所示〔1〕为电磁波发射部分调制器转换开关、〔2〕为开关、〔3〕为常开触点、〔4〕为继电器、〔5〕为电容器。
如图2所示〔6〕为接收部分调频调幅接收线路、〔7〕为效果显示部分整流器、〔8〕为电压表、〔9〕为扬声器、〔10〕为电位器。整个教学电磁波收发演示装置由电磁波发射、接收、效果显示三部分组成，电磁波发射部分由初级线圈〔A〕、半波振子天线〔B〕、调制器〔C〕、次级线圈〔D〕四部分组成。初、次线圈系用教学用感应圈，初级线圈〔A〕采用6～8伏直流供电，半波振子天线〔B〕采用活节天线，两根活节天线一端与次级线圈两端联接，形成开放电路，调制器〔C〕由转换开关〔1〕、开关〔2〕、常开触点〔3〕、继电器〔4〕、电容〔5〕组合而成，电容〔5〕包括C1、C2、C3三只，接线柱＋极端与转换开关、开关、常开触点的一端联接，开关、常开触点的另一端与继电器一端联接；继电器的另一端与电容C1、C2、C3的一端联接，C1、C2、C3的另一端根据需要分别与转换开关结合，半波振子天线与次级线圈两端间隔5～10毫米为火花间隙。
接收部分设计成调幅调频接收机，为降低成本，可选用4～6管调幅调频简易线路板〔6〕，用以接收火花放电、电台电视台、无线话筒讯号，效果显示部分由整流器〔7〕、电压表〔8〕、扬声器〔9〕、电位器〔10〕等组成，整流器〔7〕是由四只2AP1二极管组成桥式整流器，电压表〔8〕两端并联于整流器的输出端，整流器的输入端与扬声器并联，再与接收部分的功率输出端联接，为控制电压表指针偏转角度大小和扬声器声音大小，在电压表、扬声器回路里加上两只电位器〔10〕。整个教学电磁波收发演示装置即成。
权利要求1.一种新型教学电磁波收发演示装置，由电磁波发射、接收、效果显示三部分组成，电磁波发射部分有初级线圈[A]、半波振子天线[B]、调制器[C]、次级线圈[D]等部分组成，调制器[C]由转换开关[1]、开关[2]、常开触点[3]、继电器[4]、电容[5]等组成，接收部分采用普通调频调幅接收线路[6]，效果显示部分由整流器[7]、电压表[8]、扬声器[9]、电位器[10]等组成，其特征在于该装置电磁波发射部分设置半波振子天线[B]和调制器[C]，增强了电磁波向外界的辐射能量，提高了演示效果，接收部分采用调频调幅电路，能接收火花放电、电台、电视台和无线话筒讯号，显示部分设置有电压表[8]和扬声器[9]，可利用电压表指针变化和扬声器的声音大小、显示演示效果。
2.根据权利要求1所述的教学电磁波演示装置，其特征在于将电磁波发射、接收、效果显示三部分有机组合，演示距离由原赫兹振荡器1～2米提高到40米左右，并能使显示效果直观，形象可见度大、易懂。
3.按照权利要求1、2所述的电磁波收发演示装置，其特征在于发射部分设置有调制器〔C〕，能达到演示电磁波阻尼与无阻尼、电容与周期关系实验。
4.按照权利要求3所述教学电磁波演示装置，其特征在于通过设置调制器〔C〕中电容〔5〕可提高频率，增强天线方向性实验效果。
专利摘要一种属于物理领域的教学电磁波收发演示装置，由电磁波发射、接收、效果显示三部分组成，其特征在于该装置电磁波发射部分设置半波振子天线和调制器，接收部分采用调频，调幅电路，显示部分设置有电压表和扬声器，该仪器体现了国内外同类产品的优点。按照教学大纲要求能圆满完成全部电磁波收发演示及电磁振荡部分实验。该仪器演示距离由原赫兹实验1～2米提高到40米、显示效果、形象直观。
文档编号G09B23/00GK2069151SQ9021383
公开日1991年1月9日 申请日期1990年5月22日 优先权日1990年5月22日
发明者赵德才 申请人:赵德才