专利名称：多用途电学实验箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及高校学生进行电学实验的一种装置，特别是用于电磁学，热学及电化学方面的一些实验。
背景技术：
日前高校与电有关的实验中，在物理方面像电表改装，灵敏电流计特性研究，二极管伏安特性研究，及热功当量实验及其它一些实验，在化学方面，像电流滴定、电解分析等，各高校都用分散的电工器材，仪器仪表临时接线，而且每个高校所用的器材及仪器亦不全同。这些分散仪器对实验的准备工作，实验后的整理，及仪器贮藏多有不方便。
发明内容
本发明采用一种简单的装置，能完成十几个涉及的电学方面的实验。
本发明采用电源输入后，用变阻器串联在整个电路中。又另用变阻器并联在电源两端，接着就用电压表与电流表加以显示。这一步就可以满足一些实验需要；因此就可以用二个接线端引出。有些实验要求电流既需要正向，又要求反向，为此需要加一个双刀双掷反向开关，又可以有接线柱引出，以满足部分实验要求。在以上基础上增加一只标准电阻箱，可以用于电表电表改装实验。如果再增加只标准电阻箱及一只小阻值标准电阻，可用于灵敏电流计特性研究。装置的准确度取决于电压表、电流表、标准电阻及电阻箱的精度。
采用本设计方案，可以用最少的器件，装成一只多用途实验箱，只要插上低压直流电源就可以进行实验。也可把市电变成低压直流电源的转换部分设计在电学实验箱内，使得插上市电即可实验。
图1是本发明的具体实施例电路图。
图2是减少部分器件后的电路图。
图3是在图1电路基础上增加部分器件后的电路图。
图4是市电转换成直流稳压电源的电路图在图中，1.低压直流电源插座 2.功率表 3.多量程标准电压表 4.多量程标准电流表 5.滑线电阻器 6.滑线电阻器 7.标准电阻箱 8.标准电阻箱 9.标准电阻 10.单刀双掷开关K1有触点e，d 11.单刀三掷开关K212.单刀三掷开关K313.双刀两掷换向开关K414.单刀三掷开关K515.按键 16.三组接线柱A、B，C、D，E、F及单独与接线柱G及M 17.三端稳压器LM317 18.三端稳压器LM317 19.电阻 20.电阻 21.整流桥堆 22.市电输入端 23.频变压器 24.电阻 25.可调电阻
具体实施例方式
图1是本发明的一个实施例。
在图1中，当低压直流电源插入插座1后，可以通过滑线电阻器5及6来改变电路中的电流及被测量物体两端上的电压，并通过电压表3及电流表4给予显示，换向开关13可以给接线柱C及D间的被测量物体以正向、反向二种电流。开关14可以使电阻箱7接入或断开电路。它可以完成下列实验电表内阻测量开关位置按图1，待测电表接接线柱C、D，断开开关14，调节滑行电阻器6，使待测电表到满度，记下电流表4的值，然后开关14指向L，调节滑线电阻器5及6，并调节电阻箱7，达到电流表4的示值不变，使被测电表的显示值为原值的一半，则电阻箱7的示值即为被测电表内阻值。以上采用半值法测量电表内阻。也可以在C、D间接上被测电表后，开关14指向m，记下电流表4的值，去掉被测电表，开关14指向1，调节电阻箱7，使电流表4示值不变，电阻箱7的值就是电表的内阻值。以上采用全值法测量电表内阻。
电表改装成电流表调节滑线变阻器6使电流表4有一个整数值，调节电阻箱7使要改装的电表满度也显示该值，则电阻箱7上的电阻值及改装使需要并联的分流电阻值。
电表改装电压表在图1中，开关12指向h，开关14指向m，把需要改的电表一端接接线柱C，另一端接接线柱M，由于M和m是相通的，所以被测表和电阻箱7是串联在电路中的，调节滑线变阻器6，使电压表3有一个整数值，调节电阻箱7，使改装表满度，则电阻箱7的示值即为改装表达到该量程需串联电阻值。
二极管及变阻伏安特性研究开关指向m，接线柱C及D间接二极管，开关13指向I(j)，如此时二极管是正向偏置，则开关12指向f，调节变阻器5及6，记录电压，电流关系；再将开关13指向j(I)开关12指向h，调节变阻器5及6，记录电压。电流关系。
用小灯泡替代二极管即可进行变阻伏安特性研究。
图2是另一个实施例，它与图1实施例的区别仅在于减少了一只换向开关K4及开关K5与二个接线柱C与D，因此图1实施例亦能做下例实验热功当量测定在图2中开关11指向C使功率表2接入电路中，开关10指向e使变阻器6切出电路，接线柱A及B间接电阻丝放入电量热容器内，通过水的质量及升温，电压表，电流表，功率表指示值，可以测出热功当量。
液体比热容的测定与热功当量测定时开关指向相同，接线柱A及B二端串联两组阻值相同的电阻丝，分别放入二只电量热容器内，其中一个容器内放蒸馏水，另一只放待测液体即可进行实验。
电压表校正。
在图2中，接线柱A及B接被校表，开关11指向a，开关10指向d，开关12指向h，调节滑线电阻5及6使被校表到满度，标准电压表与被校表的差值为满度时绝对误差。
电流表校正在图2中，被校表与接线柱A及B连接，开关12指向f，调节滑线电阻5及6，使被校表到满度与标准电流表的差值即为满度时绝对误差。
在电化学方面电流滴定图2接线柱A接饱和甘汞电板，接线柱B接铂电极就能进行电流滴定。K1向b，在结束时K1采用一通一断。
控制阴极电位电解分析开关12指向g，调节6，使V到需要电位，接线柱G接参比电极。
A接铂网，B接螺旋形铂丝就行。
电解分析图2能用于电解分析，接线柱A及B接上电板就行。
图3是又一个实施例，它是在图1实施例基础上增加一只标准电阻箱8及一只小阻值标准电阻9，再加接线柱E及F，可用于灵敏电流计特性研究。
设Ig为灵敏电流计电流常数，Rg为灵敏电流计内阻在图3中开关14指向0，电压表指向f或h，灵敏电流计接接线柱E及F。设计时使电阻箱7及电阻箱8阻值远大于标准电阻9的阻值。
设标准电阻9的阻值为Ro，电阻箱7的阻值为R1，电阻箱8的阻值为R2，则有Ig＝URo/(R2+Rg)URo＝RoU/(R1+Ro)所以Ig＝RoU/(R1+Ro)(R2+Rg)(其中U为电压表读数，URo为标准电阻9的压降)通过改变滑线电阻6及电阻箱8，保持标准电压表3的电压值及电阻箱7的示值不变，解联立方程就可以求得Ig、Rg的值。
图4是把市电转换成低压直流电源的电路图。
市电经过插座22输入及降压变压器23降压后，再由整流桥堆21及电容C1滤波，变成直流电；三端稳压器17及18，电阻19、20、24及可调电阻25组成二级稳压电路。电阻20与电阻19的阻值比应该大于2。调节电阻25阻值的大小，可以改变输出到插座1的电压高低。电阻24可取240欧姆，这时输出电压按下式计算[(电阻25阻值/电阻24阻值)+1]×1.25V电容C2、C3可取0.33uF，电容C4为了改善输出的纹波。
权利要求
1.一种多用途电学实验箱，当低压直流电源输入后，由一个与电路串联的滑线电阻(5)控制电流的大小，并用标准电流表进行显示，另一个并联在电路中的滑线电阻(6)控制实验部份电压高低，也有标准电压表(3)进行示值显示；电路通过转换开关(13)对接在接线柱(C)及(D)上的实验设备进行正、反二个方向供电，标准电阻箱(7)通过开关(14)可以对接在接线柱(C)及(D)的实验设备进行串联或并联。
2.根据权利要求1所述的多用途电学实验箱，其工作电源可以是市电经过转换成低压直流电源而成的，市电转换部份可以装在多用途电学实验箱箱体内。
3.根据权利要求1或2所述的多用途电学实验箱，可以省去开关(13)及(14)、电阻箱(7)，由接线柱(A)及(B)连接实验设备进行实验的。
4.根据权利要求1或2所述的多用途电学实验箱，还可以具有标准电阻(9)，电阻箱(8)及按键(15)，通过接线柱(E)及(F)对灵敏电流计进行特性研究。
全文摘要
一种用于高校涉及电学实验的多用途电学实验箱，该仪器用二只滑线电阻器分别串联及并联在总电路中，调节实验电路中电压高低及电流大小，并用标准电压表及电流表显示，通过转换开关对外接设备可以正、反二个方向供电，并可用标准电阻箱对外接设备进行串联、并联；本仪器能完成十多项实验，以解决现在进行这些实验时，仪器分散、临时接线的麻烦。
文档编号H02M3/02GK1426157SQ0114233
公开日2003年6月25日 申请日期2001年12月8日 优先权日2001年12月8日
发明者骆乃光 申请人:骆乃光