[其他]多用自感演示實驗儀

無效

• 申請號: 87207333
• 申請日: 1987-07-24
• 公開（公告）號: CN87207333U
• 公開（公告）日: 1988-10-26
• 發明（設計）人: 羅星凱;周中權
• 申請（專利權）人: 江西師范大學
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 江西省專利服務中心
• 代理人: 徐超群,劉玉新

本實用新型屬于自感演示實驗裝置的新設計。

自感教學被認為是物理教學的難點，特別是現在通用的自感教學實驗裝置電路復雜，設有突出自感情況下電流的變化特點及過程，無法對自感電動勢的大小進行定性討論，通、斷路自感演示分為兩種裝置進行。

本實用新型的目的是克服????現行通用自感演示實驗儀的缺陷，采用LR回路及大型演示電表，直接顯示實驗中電流或電壓變化的特點和過程，在同一臺裝置上，同時進行通、斷路自感實驗。

本實用新型為一組合式實驗裝置。所用元器件，均制成插接件形式，在儀器上，備有多個插座，元器件可以通過插座，在適當的位置接入。根據不同的教學目的要求，可以通過變換元器件組合，以滿足教學的需要。該儀器使用的元器件主要有：電感線圈、電阻、電表、發光二極管、小燈泡、開關和電源。本實用新型采用LR電路作為演示自感現象、建立自感概念的基本電路。采用電流表、電壓表直接顯示LR回路暫態過程中電流的變化特點和過程，定性????地討論自感電動勢最大值與外接電阻的關系。本實用新型采用如下設計，電感線圈、電流表、電源組成通路回路；電感線圈、電流表、電壓表、可變電阻器組成斷路自感回路。為了定性地反映通、斷路自感電流的大小和方向，本儀器中發光二極管和一小燈泡并聯連接后，再與電感線圈、另一小燈泡并聯，發光二極管與電源反向連接。當電源接通時，電感線圈中積蓄電能，兩小燈泡發亮，當斷開電源時，小燈泡和發光二極管同時閃亮后熄滅，立即拔去與發光二極管并聯的小燈泡、發光二極管重新閃亮。這就反映出斷電后自感電流的方向，并說明自感電流是逐漸減少的。

本實用新型設計的特殊開關，具有3個接頭，它是由三片導電片構成三個接頭的開關，或者由二片彈性導電片，一導電按鈕構成的三個接頭的開關。0.1.2.是本儀器特殊開關的3個接頭，0.位的一端與電感線圈相連接，1.位的一端與電源相連接。開關結構為：0.1.位各接一彈性導電片，且0.位導電片置于1.位導電片的下方，2.位為一導電按鈕，通常情況下，0.1.兩塊導電片是部分重疊的，當按鈕2.壓迫0.位導電片時，0.2.間導通，0.1.間斷開形成自感電路；另一種為0.1.2.位都為一導電片，0.位導電片可在1.2.兩導電片上來回滑動，1.2.間是斷開的，0.位導電片的長度應與1.2.間兩塊導電片的間距的長度為宜，這樣在接通0.2.的同時，保證0.1.已經斷開。這樣設計的開關，可以達到通斷同步的效果，保證實驗的進行。

本實用新型與現有技術相比，有如下特點：

1.采用LR電路作為演示自感現象、建立自感概念，電路簡單直接、突出本質。

2.運用大型通用演示電流表直接顯示LR回路暫態過程電流變化過程的特征。

3.通用、多用、組合性強。

按照不同層次的教學要求，可通過變換元器件的插接件，完成相應的自感實驗。此外，還可進行其它一些電磁學實驗，如交流電對電感、電容的作用；電容器充、放電；電磁振蕩；其變換電路也簡便易行。

圖1、是本實用新型的結構示意圖。

0、1、2是特殊開關的3個接點，0，2同時兼作電路中的插座；3，4，5，6，7，8都是儀器上的插座，通過插座，可以插入不同的元器件。

在本實驗裝置中，0.1.2.間是一特殊開關，2.3.間為一電阻或導線，3.4.間可插接可變電阻，電壓表或小燈泡或導線，5.6.間可插接一小燈泡或導線，6.7.間可插接一電流表或導線，7.8.間插接電感線圈，根據實驗需要，0.4.間可以插接一發光二極管。電感線圈可選擇滿足L／R＞1條件的帶抽頭的線圈，電流表采用JDB6型演示電流表，電壓表采用JDB1型演示萬用表，電源為二節1.5伏干電池，發光二極管選用FG₃型，小燈泡采用2.5V／0.3A的手電筒電珠；可變電阻采用B×D（0.3A／2KΩ）滑線變阻器，演示操作方法與一般自感實驗方法相同。

實例1：為了比較電阻與電感特性的不同，可以將圖1中7.8.間分別插入電感線圈或電阻。5.6.間插接電流表。實驗現象為，純電阻電路無感生電流產生，純電感電路產生感生電流。

實例2：演示電源斷開時，自感電動勢與電阻R的關系。我們在3.4.間并聯插入可變電阻和電壓表，7.8.間接電感線圈，5.6.間接電流表，這樣可定性地顯示電源斷開時電壓表讀數的最大值隨R的增大而增大，電流的最大值不變。

實例3：為了反映自感電流的方向及特性，在3.4.和5.6.間分別插入兩小燈泡，在0.4.間插入發光二極管，7.8.間插接電感線圈。此電路不僅作通、斷一體化演示，而且可顯示電源斷路時，自感電流的方向。如電源斷開、發光二極管熄滅后，撥出3.4.間的小燈泡，可看到發光二極管又重新發光，說明感生電流是逐漸減小的。