一種電學演示教具的製作方法
2023-06-02 09:44:06
一種電學演示教具的製作方法
【專利摘要】一種電學演示教具，取10w交流變壓器的鐵芯，用直徑0.47mm的漆包線繞制一隻變壓器，初級繞70匝，次級繞28匝抽頭後再繞55匝，IC1為時基555，Q1中功率三極體，Q2大功率三極體，其特徵在於：所述的接通電源Vcc，Vcc經電阻R1和R2對電容C1充電，當電壓充到一定程度時，時基555的3腳輸出，由高電平躍變為低電平，由低電平躍變為高電平，此時時基555內部放電管截止，電源又要對電容C1充電。本發明，利用一大一小電感進行通過直流和交流情況的對比，以及小燈泡亮度的對比、從而來揭示感抗與電感量、交流電頻率之間的關係。
【專利說明】
—種電學演示教具
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及電學教學領域，尤其是關於能演示電容與電感特性的教具。
【背景技術】
[0002]人們常說電容有隔直通交，電感有阻止交流、通過直流的特點，其實這種說法很籠統。電容與電感這些特性，學生在學習時感覺比較抽象，掌握起來有些困難。因此能演示電容與電感特性的教具，使學生在視覺上感受電容與電感的特性，從而讓學生由感性認識上升到理性認識。
【發明內容】
[0003]針對以上問題，本發明的目的在於提供一種電學演示教具，是利用時基555製作一個頻率可變的交流電源，利用雙刀雙擲開關，在切換頻率的同時，也切換交流電的輸出電壓，從而保持在兩種不同頻率下交流電的輸出有效值基本一致，利用一大一小兩種不同規格的電容進行通過直流和交流情況的對比，以及一種電容上通過兩種不同頻率交流電時小燈泡亮度的對比、一種頻率的交流電通過兩種不同電容時小燈泡亮度的對比。從而來揭示容抗與電容量、交流電頻率之間的關係。
[0004]本發明的技術方案是通過以下方式實現的:一種電學演示教具，取1w交流變壓器的鐵芯，用直徑0.47mm的漆包線繞制一隻變壓器，初級繞70匝，次級繞28匝抽頭後再繞55匝，IC1為時基555，Q1中功率三極體，Q2大功率三極體，C3、C4、L1, L2由演示效果決定，S1、S2為雙刀雙擲開關，S3、S4、S5、S6、S7為單刀單擲開關，其特徵在於:所述的接通電源Vcc，Vcc經電阻R1和R2對電容C1充電，當電壓充到一定程度時，時基555的3腳輸出，由高電平躍變為低電平，同時，時基555內部放電管飽和導通，經R2、R3給電容C1放電，電容C1放電到一定程度時，時基555的3腳輸出，由低電平躍變為高電平，此時時基555內部放電管截止，電源又要對電容C1充電，這樣周而復始，從而使電路產生振蕩，輸出矩形脈衝，此脈衝驅動Qp Q2,使得變壓器T1產生鋸齒波交流電。
[0005]本發明，利用一大一小兩種不同規格的電感進行通過直流和交流情況的對比，以及一種電感上通過兩種不同頻率交流電時小燈泡亮度的對比、一種頻率的交流電通過兩種不同電感時小燈泡亮度的對比。從而來揭示感抗與電感量、交流電頻率之間的關係。小電容和小電感上通過兩種不同頻率交流電時小燈泡的亮度對比來了解電容和電感的互補性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]圖1是本發明的電路示意圖。
【具體實施方式】
[0007]由圖1知，一種電學演示教具，選擇1w左右交流變壓器的鐵芯，用直徑0.47mm的漆包線繞制一隻變壓器。初級繞70匝，次級繞28匝抽頭後再繞55匝。抽頭的作用是在兩種不同的頻率下，改變輸出交流電的電壓，使輸出的交流電壓有效值在兩種不同的頻率下基本保持一致。此變壓器作T1用。IC1為時基555，Q1 (NPN型)中功率三極體，Q2 (NPN型、耐壓 500v)大功率三極體，R1 (1K)、R2 (22K)、R3 (47K)、R4 (10 Ω )、R5 (5.I Ω )、R6,R7 (10 Ω 3W)，C1 (0.22uF)、C2(0.0luF)，L3iL4 是 3.8V、0.3A 的小燈泡，C3、(VLpL2 由演示效果決定。S^S2為雙刀雙擲開關，S3、S4、S5、S6、S7為單刀單擲開關。
[0008]接通電源Vcc，Vcc經電阻R1和R2對電容C1充電，當電壓充到一定程度時，時基555的3腳輸出，由高電平躍變為低電平，同時，時基555內部放電管飽和導通，經R2、R3給電容C1放電。電容C1放電到一定程度時，時基555的3腳輸出，由低電平躍變為高電平。此時時基555內部放電管截止，電源又要對電容C1充電，這樣周而復始，從而使電路產生振蕩，輸出矩形脈衝，此脈衝驅動QpQ2，使得變壓器T1產生鋸齒波交流電。S1可改變交流電的頻率，同時也改變交流電的輸出位置，使在兩種不同頻率下交流電輸出的有效值基本保持一致。S2是交、直流切換開關。C3是小電容，C4是大電容。L1是小電感，L2是大電感。
【權利要求】
1.一種電學演示教具，取1w交流變壓器的鐵芯，用直徑0.47mm的漆包線繞制一隻變壓器，初級繞70匝，次級繞28匝抽頭後再繞55匝，IC1為時基555，Q1中功率三極體,Q2大功率三極體，C3、C4、L1, L2由演示效果決定，Sp S2為雙刀雙擲開關，S3> S4, S5, S6, S7為單刀單擲開關，其特徵在於:所述的接通電源Vcc，Vcc經電阻R1和R2對電容C1充電，當電壓充到一定程度時，時基555的3腳輸出，由高電平躍變為低電平，同時，時基555內部放電管飽和導通，經R2、R3給電容C1放電，電容C1放電到一定程度時，時基555的3腳輸出，由低電平躍變為高電平，此時時基555內部放電管截止，電源又要對電容C1充電，這樣周而復始，從而使電路產生振蕩，輸出矩形脈衝，此脈衝驅動Qp Q2，使得變壓器T1產生鋸齒波交流電。
【文檔編號】G09B23/18GK104282209SQ201410570474
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月24日 優先權日:2014年10月24日
【發明者】吳筱枝 申請人:吳筱枝