電容器充放電演示儀的製作方法

2023-09-22 07:56:50

專利名稱：電容器充放電演示儀的製作方法
技術領域：
本實用新型是一種可在物理教學中演示電容器的充放電功能和特性、並演示能的轉化和貯存的教學儀器。當它用於演示後者時，亦可改稱為能的轉化和貯存演示儀。
比之於已有類似儀器——電錶式電容器充放電演示器，本儀器的效果更直觀而生動、趣味性更強。前者是將用電池充電後的電容器通過電錶放電，使電錶的指針偏轉。
本實用新型的目的在於提供一種效果直觀而生動、富有趣味性、使用方便的物理教學中演示電容器的充放電功能和特性及能的轉化和貯存的教學儀器。
以下結合附圖對本實用新型的構造和原理作一簡介。附圖2是它的基本電路圖。其中C為一超大容量電容器，其電容量達10-20萬微法；L為一小電珠，D為一手搖直流發電機，三者作並聯的電連接。S1和S2為二個常開型按鈕開關。若按下S1。同時搖動手搖發電機D，則發電機將通過abef迴路向電容器C充電。之後，若按下S2，則電容器將通過abcdef迴路放電，點亮小電珠L達4-8秒鐘；充電後若按S1。則電容器將通過迴路abef放電，迴路中的小發電機便成了電動機轉動起來，能使其搖柄轉4-8圈。上述電容器充放電過程顯然也同時說明了能量的轉化和貯存。
為了演示電容器充電和放電時的電流方向相反，可在發電機分路中接入二個反相併聯的能發不同色光的發光二極體，如電路圖圖3中下部虛線方框內所示。顯然，當按下S1並搖動發電機對電容器充電時。發光二極體l1將點亮；而發電機一停止搖動，電容器將反向放電，這時l1熄滅，而l2將點亮。實際上這二個反並聯的發光二極體都裝在一塊彎成L形的透明接插板條附件上，見


圖1右下角的13。圖5為此附件接入電路後的外觀圖。
圖2的電容器分路中有二個接線柱K1和K2，用於需要時接其他直流電源供充電用。平時二者間用一段短導線作電連接。用電池組等外接電源對電容器充電時，應把連在K1和K2間的那段短導線取下，將外接電源的二極連接到接線柱K1、K2處，如電路圖圖4。這時若按下S2，外接電源將通過afedLcb迴路對電容器充電，小電珠L將發光並漸漸暗淡，直至熄滅——充電結束。放電時應拆下外接電源再用短導線連接K1K2。放電的方法如前。
就這樣，本儀器除能直觀地演示電容器充放電過程和能的轉化和貯存外，還能演示充放電過程中電流方向相反和充放電過程中電流強度的變化由強而漸漸變弱。
本實用新型的外觀圖如
圖1。超大容量電容器1用電容器夾2固定在透明底座3上；手搖直流發電機4用C型夾5固定在底座上；底座上的其它部件是小電珠6、小燈座7、按鈕開關S1和S2、發電機輸出導線8、連在導線8一端的香蕉插9和10、與底板背部電路作電連接的香蕉插座11和12。
本實用新型的另二個特點是一.如前述，本儀器的底板用透明有機材料製成，使布展於底板下表面上的線路明晰可見。二.手搖發電機的二輸出端採用香蕉插9、10跟底板線路上的香蕉插座11、12作可拆卸的電連接，使發電機的裝拆方便。
權利要求1.一種物理教學中演示電容器充放電功能和特性、並演示能的轉化和貯存的教學儀器電容器充放電演示儀，其特徵是由一個超大容量電容器，一個裝有小電珠的燈座和一個手搖直充發電機三者並聯而成。
2.根據權利要求1所述的電容器充放電演示僅，還具有下列特徵底板用透明有機材料製成；部分導電線路布展在透明底板的下表面上；手搖直流發電機的二個輸出端採用接插件(如香蕉插)跟底板線路上相應的接插件(如香蕉插座)作可拆卸的電連接；採用二個按鈕開關(而不是別種開關)來控制電路的通斷；附有一塊透明的接插板條作為附件，其上裝有二個反向並聯的能發不同色光的發光二極體和二個接插元件；在電容器分路的線路上連有二個接線柱，與線路作電連接。
專利摘要一種物理教學中演示電容器充放電功能和特性、並演示能的轉化和貯存的教學儀器電容器充放電演示儀,由一個超大容量電容器、一個裝有小電珠的燈座和一個手搖直流發電機三者並聯而成。令手搖直流發電機或外接直流電源對電容器充電,而後讓電容器對小電珠放電使之發光,或對手搖發電機放電使其搖柄轉動。加接附件後還可演示充放電時電流方向相反。其特點是:效果直觀而生動、使用方便可靠、趣味性強。
文檔編號G09B23/00GK2388671SQ9921568
公開日2000年7月19日 申請日期1999年7月30日 優先權日1999年7月30日
發明者朱莪青 申請人:朱莪青