電容器充放電規律教學演示器的製作方法
2023-07-05 09:10:56 1
專利名稱：電容器充放電規律教學演示器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及教學儀器，具體涉及電容器充放電規律教學演示器。
背景技術：
電容器的充放電過程是電容器工作的基本過程，在此變化過程中，電路中的電流 和電壓是瞬態變化量，是摸不著、看不到的；在教學過程為了便於學生易學易懂，採用教具 直觀演示有利於教學，可把抽象的概念變成形象直觀過程。
實用新型內容本實用新型所要解決的問題是針對上述技術不足，如何提供一種電容器充放電規 律教學演示器，該演示器利用電流計偏轉變化，發光二極體亮暗改變顯示電容器上充放電 流變化規律，利用電壓表指針偏轉變化顯示電容器兩極間電壓變化規律。在電容器充放過 程教學中，使用該實用新型進行教學演示，可直接把抽象的概念變成了形象直觀現象，學生 易學易懂。本實用新型所提出的技術問題是這樣解決的構造一種電容器充放電規律教學演 示器，其特徵在於包括直流電源(E)、轉換開關(S)、電位器(W)、微安演示電流計(G)、第一 支發光二極體(LEDl)、第二支發光二極體(LED2)、電容器(C)和演示電壓表(V)，直流電源 (E)正極與轉換開關⑶充電端子⑴相連接，轉換開關⑶放電端子(2)和直流電源(E) 的負極端、電壓表負極端相連接。按照本實用新型所提供的電容器充放電規律教學演示器，其特徵在於微安演示 電流計(G)和電阻器(R)並聯連接；演示電壓表(V)和電容器(C)並聯連接。按照本實用新型所提供的電容器充放電規律教學演示器，其特徵在於轉換開關 (S)的動觸點端與電位器(W) —端連接，直流電源(E)的正極與轉換開關(S)充電端子(1) 相連，直流電源(E)負極和轉換開關⑶放電端子(2)、電容器(C)負極相連接。按照本實用新型所提供的電容器充放電規律教學演示器，其特徵在於第一支發 光二極體(LEDl)正極、第二支發光二極體(LED2)的負極端相連後和微安演示電流計(G) 一端相串聯連接，第一支發光二極體(LEDl)負極、第二支發光二極體(LED2)的正極相連後 和電容器(C)的正極端相連接。
附圖1是本實用新型的電路結構圖。附圖2是本實用新型的演示電流計示意圖。附圖3是本實用新型的演示電壓表示意圖。附圖4是本實用新型的外形結構圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明。如附圖1所示，當轉換開關S置於位置「1」的瞬間，直流電源E對電容器C進行充 電。其電流的流向為從直流電源E的正極流出，經轉換開關S、電位器W、電流計G、第一支 發光二極體LEDl和電容器C流回電源的負極，充電電流一開始最大，電流計G指針右擺至 最大位置，第一支發光二極體LEDl最亮，電壓表指針由零逐漸增大；隨著充電時間增加，充 電電流逐漸減小，電流表指針向左偏，第一支發光二極體LEDl逐漸變暗，並聯在電容器C兩 端的電壓表指針逐漸向右偏，指示數逐漸增長；最後充電電流幾乎為零，第一支發光二極體 LEDl完全變暗，電壓表的指示數達到最大值，幾乎等於電源E的電動勢，整個充電過程中第 二支發光二極體LED2是不亮的。當轉換開關S置於位置「2」時，是電容器C對外進行放電過程。其電流流向為電 流經電容器C的正極、第二支發光二極體LED2、電流計G、電位器W、轉換開關S流回電容器 C的負極。放電電流方向與充電電流方向相反，放電開始瞬間，電流最大，電流計G指針向左 偏至最大，第二支發光二極體LED2最亮，電壓表指針指向最大值，隨著放電時間增加，電壓 表指數逐漸減小，電流計G的指針向右偏，讀數減小，第二支發光二極體LED2逐漸變暗，最 後電流計G的指數幾乎為零，第二支發光二極體LED2完全熄滅，電壓表指數幾乎為零，放電 結束，整個放電過程第一支發光二極體LEDl是不亮的。附圖4中「1」、「2」、「3」、「4」、「5」和「6」是外接線柱。教學演示時，附圖2電流計 上「1」和「2」接線柱分別連接附圖4上「1」和「2」接線柱。附圖3電壓表上「 + 」、「-」接線 柱分別連接附圖4上「3」、「4」接線柱。附圖4上「5」和「6」接線柱和附圖1上電容器C的 「正，，和「負，，端極相連接。附圖4箱體內，「 3 」和「 5 」、「 4 」和「 6 」相連。附圖1上電阻器R 的兩端分別和附圖4上「1」、「2」接線柱相連；發光二極體LEDl正極與LED2的負極和附圖 4的「2」接線柱相連接，發光二極體LEDl負極與LED2的正極和附圖4的「3」接線柱相連 接。附圖1上S為單刀雙擲轉換開關，電位器W—端接附圖4上「1」接線柱，另一端連接單 刀雙擲轉換開關的動觸點端，直流電源E的正極連接轉換開關S充電端子(1)，電源E負極 和開關S放電端子(2)、附圖4上「6」接線柱相連接。元器件參數R選用1/2W、100Q的金屬膜電阻器，W選用IOK Ω的碳膜電位器； 直流電源E選用3節2號電池串聯；LEDl選用Φ 5紅色發光二極體，LED2選用Φ 5綠色發 光二極體；電容器C容量選用IuF-IOOOUF範圍。本實用新型還可做出各種不同的變通方式，以上通過由附圖1、附圖2、附圖3和 附圖4所示實施例的具體實施方式
，是對本實用新型的上述內容作進一步詳細說明，但不 應將此理解為本實用新型上述的主題的範圍僅限於所描述的實例。在不脫離本實用新型上 述技術思想情況下，根據本領域普通技術知識和慣用手段做出的各種替換和變更，均應包 括在本實用新型的範圍內。
權利要求一種電容器充放電規律教學演示器，其特徵在於包括直流電源(E)、轉換開關(S)、電位器(W)、微安演示電流計(G)、第一支發光二極體(LED1)、第二支發光二極體(LED2)、電容器(C)和演示電壓表(V)，直流電源(E)正極與轉換開關(S)充電端子(1)相連接，轉換開關(S)放電端子(2)和直流電源(E)的負極端、電壓表負極端相連接。
2.根據權利要求1所述的電容器充放電規律教學演示器，其特徵在於微安演示電流 計(G)和電阻器(R)並聯連接；演示電壓表(V)和電容器(C)並聯連接。
3.根據權利要求1所述的電容器充放電規律教學演示器，其特徵在於轉換開關(S) 的動觸點端與電位器(W) —端連接，直流電源(E)的正極與轉換開關(S)充電端子(1)相 連，直流電源(E)負極和轉換開關⑶放電端子(2)、電容器(C)負極相連接。
4.根據權利要求1所述的電容器充放電規律教學演示器，其特徵在於第一支發光二 極管(LEDl)正極、第二支發光二極體(LED2)的負極端相連後和微安演示電流計(G) —端 相串聯連接，第一支發光二極體(LEDl)負極、第二支發光二極體(LED2)的正極相連後和電 容器(C)的正極端相連接。
專利摘要本實用新型公開了一種電容器充放電規律教學演示器，其特徵在於包括直流電源E、轉換開關S、電位器W、微安演示電流計G、發光二極體LED1、LED2、電容器C和演示電壓表V；該演示器利用電流計偏轉變化，發光二極體亮暗改變顯示電容器上充放電流變化規律，利用電壓表指針偏轉變化顯示電容器兩極間電壓變化規律。在電容器充放過程教學中，使用該實用新型進行教學演示，可直接把抽象的概念變成了形象直觀現象，學生易學易懂。
文檔編號G09B23/18GK201689578SQ20092024273
公開日2010年12月29日 申請日期2009年10月26日 優先權日2009年10月26日
發明者陳清堯 申請人:陳清堯