專利名稱：自感現象演示器的制作方法
技術領域：
自感現象演示器技術領域[0001]本實用新型涉及一種教學演示器，具體涉及一種自感現象演示器。
背景技術：
[0002]在高中物理教學講授通電導體因電流強度發生變化，導體本身就產生感應電動勢，這個感應電動勢總是阻礙導體中原來電流的變化，這節課，老師使用的演示儀器效果很不明顯，在斷電自感現象演示中幾乎看不出斷電后燈泡閃亮的一下，如果沒有實驗證明，很難使我們了解通電導線對電流有自感現象存在。[0003]從理論上我們知道，在原教材書中實驗圖I的裝置中，無論用怎樣適當的元件，當 Kl接通時通過Dl的電流總要比通過D2的電流較慢的到達最大值(在實驗中通過儀器測量能得出這樣的結論)。問題在于如果時間相差不大，很難辯認出小燈泡誰先亮誰后亮，而且一般的白熾燈泡本來也不是一有電流通過就達到最大亮度的，因此，要使兩個小燈泡能明顯的一個先亮一個后亮，就必須使兩個小燈泡的電流達到最大值的時間有顯著的差別，遲亮0.3S以上，最好遲亮O. 8S左右，視覺才能觀察得非常清楚。[0004]在圖2裝置的實驗中，要使在斷電的瞬間小燈泡特別明亮的閃一下，就必須線路接通電后在線圈的磁場中積蓄足夠的能量。因而在設計線圈L2時除了考慮電感量大，還要它本身電阻很小，這樣才可以使電路接通后L2中的電流強度足夠大，此外，所用的小燈泡要采用功率較小的，否則在磁場中積累的能量不足以燃亮它。[0005]在實驗中，選擇線圈自感量大的，必然鐵芯要大、漆包線線徑要粗、匝數要多、內阻要小；燈泡功率要小，電源要用蓄電池(內阻小)。這樣，給實驗帶來笨重、燈泡不太亮、攜帶不便等困難，且兩個實驗使用的元件不能互換，尤其是所用的電感線圈LI與L2不能互換， 互換效果很不好，因為通過LI的電流強度變化產生的感生電動勢阻礙電流通過，其線圈匝數多線徑適當可細點，電感量大；而12線圈磁場儲存的能量釋放要多，要求其內阻要盡量的小，必然線圈線徑要粗且匝數要少些；使用的電源最好也不一樣，圖I實驗使用的蓄電池可串聯使用，圖2使用的蓄電池最好并聯使用，并聯電池內阻減小；圖I小燈，選用低電壓的，圖2燈泡選用電壓較高的，功率較小，其效果好；如果要把兩個實驗組合到一塊，使用現成的學生電源更難達到實驗效果好的目的。發明內容[0006]本實用新型的目的在于提供一種自感現象演示器，其解決了背景技術中自感現象不明顯的技術問題，且將通電、斷開兩種演示組合到一個電路，實現了部分電子元件的通用。[0007]本實用新型的技術解決方案是[0008]一種自感現象演示器，包括演示通電自感電路和演示斷電自感電路、給這兩個電路供電的工作電源，其特殊之處在于所述演示通電自感電路和演示斷電自感電路共用一個電感線圈L和電子延時電流放大電路，所述電感線圈L和電子延時電流放大電路串聯，所述演示通電自感電路和演示斷電自感電路通過切換開關K4切換。[0009]上述演示通電自感電路包括依次串聯的開關K1、第二燈泡D2、電子延時電流放大電路、電感線圈L、切換開關K4以及工作電源，并聯的固定電阻R、第一燈泡Dl以及通電指示燈二極管D4。[0010]上述演示斷電自感電路包括依次串聯的常開能閉開關K2、常閉開關K3、電子延時電流放大電路、電感線圈L、切換開關K4以及工作電源，并聯的第三燈泡D3以及斷電指示燈二極管D5。[0011]上述第一 /第二 /第三燈泡D1/D2/D3選用6V5W小燈泡。[0012]上述固定電阻R選用固定電阻R10W6. 2歐姆的電阻。[0013]上述工作電源為220V交流工作電源。[0014]本實用新型自感現象明顯，且將通電、斷開兩種演示組合到一個電路，實現了部分電子元件的通用，節約了成本。


[0015]圖I為背景技術中通電自感現象電路圖；[0016]圖2為背景技術中斷開自感現象電路圖；[0017]圖3為本實用新型電路圖。
具體實施方式
[0018]制作思路及方法[0019]通過自已反復實驗，把電感線圈產生電動勢的電場能量通過電子元件-----電容器、晶體三極管等組成一定線路放大后顯示出來，其效果非常顯著，達到了演示的目的。圖 3所示自已新設計的通電斷電自感現象演示器的工作示意圖，把兩個實驗組合在一塊木版上，共用一個電感線圈L(自繞，帶鐵性芯、體積不大，線徑粗細要求不嚴，繞制細心一點不要短路和開路就可以。)用一個開關切換(K4)，體積小、用材少，第一 /第二 /第三燈泡Dl/ D2/D3選用普通的6V5W小燈泡，功率較大，亮度好，不易損壞，電阻選用固定電阻R10W6. 2歐姆，(舊彩電電源常用的元件)不用調節，其電子元件放在電感線圈低部，不影響整個線路連接。演示器把其工作電源組裝在一塊，用時插上220V交流電即可使用。[0020]工作過程如圖3所示，[0021 ] I、演示通電自感現象，工作電源到切換開關K4 (撥到演示通電自感現象方向位置， 通電自感現象的通電指示燈二極管D4點亮)到第一燈泡Dl到固定電阻R到控制演示通電自感現象的開關Kl回到到工作電源，工作電源到電感線圈L到電子延時電流放大器到第二燈泡D2到到固定電阻R組成回路。[0022]2、演示斷電自感現象，工作電源到切換開關K4(撥到演示斷電自感現象方向位置， 斷電自感現象的斷電指示燈二極管D5點亮)到第三燈泡D3到控制演示斷電自感現象的常閉開關Κ3到控制演示斷電自感現象的常開能閉開關Κ2回到工作電源，同時工作電源到電感線圈L到電子延時電流放大器到小燈泡D3組成回路。[0023]本實用新型的特點在演示通電自感現象時，遲亮的第二燈泡D2比第一燈泡Dl可推后亮0.8秒.效果特別明顯；在演示斷電自感現象時關掉電源時，第三燈炮D3明顯的閃亮一下，其亮度是原來亮度的3倍之多，效果顯著。[0024]使用方法[0025]演示時可把儀器平放在桌子上，在課堂上最好立放在講桌上；插上220V50HZ的交流電，此時總電源指示燈亮，表示演示器工作電源接通，把面板上的切換開關K4撥向左邊可演示可做通電自感現象演示用，此時通電自感現象的通電指示燈二極管D4點亮，打開儀器面板左邊電源開關K1，第一燈泡Dl先亮，第二燈泡D2退后O. 8S亮。再把切換開關 K4撥向右邊演示斷電自感現象，此時斷電自感現象的斷電指示燈二極管D5點亮，按一下常開能閉開關K2按鈕(儀器面板右邊中)第三燈泡D3點亮，再按常閉開關K3按鈕(儀器面板最右邊)第三燈泡D3小燈泡亮度增強后熄滅。
權利要求1.一種自感現象演示器，包括演示通電自感電路和演示斷電自感電路、給這兩個電路供電的工作電源，其特征在于所述演示通電自感電路和演示斷電自感電路共用一個電感線圈L和電子延時電流放大電路，所述電感線圈L和電子延時電流放大電路串聯，所述演示通電自感電路和演示斷電自感電路通過切換開關K4切換。
2.根據權利要求I所述自感現象演示器，其特征在于所述演示通電自感電路包括依次串聯的開關K1、第二燈泡D2、電子延時電流放大電路、電感線圈L、切換開關K4以及工作電源，并聯的固定電阻R、第一燈泡Dl以及通電指示燈ニ極管D4。
3.根據權利要求I所述自感現象演示器，其特征在于所述演示斷電自感電路包括依次串聯的常開能閉開關K2、常閉開關K3、電子延時電流放大電路、電感線圈L、切換開關K4以及工作電源，并聯的第三燈泡D3以及斷電指示燈ニ極管D5。
4.根據權利要求I 3任一所述自感現象演示器，其特征在于所述第一/第二/第三燈泡D1/D2/D3選用6V5W小燈泡。
5.根據權利要求4所述自感現象演示器，其特征在于所述固定電阻R選用固定電阻R10W6. 2歐姆的電阻。
6.根據權利要求4所述自感現象演示器，其特征在于所述工作電源為220V交流工作電源。
專利摘要一種自感現象演示器，包括演示通電自感電路和演示斷電自感電路、給這兩個電路供電的工作電源，演示通電自感電路和演示斷電自感電路共用一個電感線圈L和電子延時電流放大電路，電感線圈L和電子延時電流放大電路串聯，演示通電自感電路和演示斷電自感電路通過切換開關K4切換。本實用新型自感現象明顯，且將通電、斷開兩種演示組合到一個電路，實現了部分電子元件的通用，節約了成本。
文檔編號G09B23/18GK202816236SQ20122045184
公開日2013年3月20日 申請日期2012年9月6日 優先權日2012年9月6日
發明者雷建設 申請人:雷建設