[其他]交流電路特性演示器

無效

• 申請號: 87214333
• 申請日: 1987-10-19
• 公開（公告）號: CN87214333U
• 公開（公告）日: 1988-07-13
• 發明（設計）人: 朱遂根;沈英琪;石勝寶;鄭曉茂
• 申請（專利權）人: 鄭州市密縣第二中學電子儀器廠;國家教委教學儀器研究所
• 主分類號: G09B5/00
• 分類號: G09B5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

交流電路特性演示器是一種教學儀器，用于教師在課堂上演示純電容、電感、電阻在交流電路中的電壓與電流的相位差、感抗和容抗與交流電頻率的關系，以及電感、電容對交直流電路的不同作用等實驗。

用現有的教學儀器演示交流電路的特性時效果比較差，達不到預期目的。用現有的教學信號源中的超低頻檔，因功率小只能用電表演示相位差；如果使用教學信號源或低頻信號發生器配以音頻功率放大器，只能用燈泡演示感抗、容抗與頻率的關系，不能演示相位差；如用信號源配電子開關和示波器來做實驗，能夠演示相位差及感抗、容抗與頻率的關系，但因可見度太小，直觀效果差。研究該儀器的目的在于使教師能夠使用結構簡單、操作方便、價格便宜、直觀效果好的儀器來演示交流電路特性的實驗。該儀器的結構和原理與現有的儀器完全不同。

圖1交流電路特性演示器結構示意圖

圖2超低頻電源的結構剖視圖；

圖3超低頻電源中電阻的結構圖；

圖4超低頻電源另一結構示意圖；

圖5超低頻電源電原理圖；

圖6換流變頻器結構示意圖；

圖7驗示純電感在交流電路中電流與電壓的位相差實驗的電原理圖。

該儀器由支架1、開關2、調速旋鈕3、超低頻電源4、輸入接線柱5、電機6、控制板7、皮帶8、輸出接線柱9、電感線圈10、演示板11、電容器12、換流變頻器13及連接導線等組成。顯示裝置采用指示燈和外配的教學用大型演示電表進行。超低頻交流電源4是由旋轉電刷14、電阻15、外殼16、輸入線17和輸出線18組成。電阻15是由裸露電阻絲19在環20上繞制或在板21上繞制而成。在實驗時，將電阻通以直流電，通過由手動或電機6帶動的旋轉電刷14的摩擦接觸取出模擬交流電信號，電原理圖如圖5所示。這樣制成的電源可將直流電變為頻率可變、幅度保持恒定的超低頻交流電信號。頻率范圍一般在0.5－3Hz，輸入直流電電壓為6－12V，輸出電壓為3－6V，電阻絲19的阻值為20－50Ω。換流變頻器13是由兩個集流環22和一對輸入電刷23、一對輸出電刷24組成。在兩個集流環22上接電源的正、負極，兩個輸入電刷23分別與集流環的整環部分接觸，兩個輸出電刷24與集流環22的半環部分接觸，當軸旋轉時就可將輸入的直流電變化為交流電。換流變頻器的輸入與輸出電壓相同，頻率變化范圍0－30Hz。電感線圈為自制，使用∪型鐵軛和條型鐵軛，線圈共有兩個，中間有三處抽頭，兩個線圈的總電阻小于84Ω，當通入5mA頻率為50Hz的電流時，電感線圈的自感系數L大于90H。電容器為通用的電解電容或無極性電容，裝在塑料盒中，盒的底部鑲有磁鐵。演示板用木材和鋼板制成。

開關2、調速旋鈕3、輸入接線柱5、輸出接線柱9和兩個插座裝在控制板7上，控制板7插在驗示板11側面。電機6插在控制板上的上部插座中，電機6由外部電源通過輸入接線柱5接通電源，并由調速旋鈕3控制輸入電流的大小從而控制電機6的轉速。超低頻電源4和換流變頻器13根據不同的實驗要求插入控制板7上的下部插孔中，兩者也由輸入接線柱供電，并將轉換得到的交流信號由輸出接線柱輸出。超低頻電源4可用在其上的手柄轉動或用皮帶8由電機6帶動。換流變頻器13由電機6帶動。實驗時，用導線將輸出接線柱9和電感線圈10或吸合在驗示板11的電容器12及外配的大型電表按一定規律連接。圖7給出了用超低頻電源4驗示電感在交流電路中電壓與電流位相差實驗的線路圖。