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電容電感工作特性演示器製作

admin @ 2014-03-19 , reply:0

概述

電容電感工作特性演示器製作電容電感工作特性演示器製作右圖是根據教材所需製作的電感、電容演示器電路及其裝置。下面就該演示器的特點用途、材料選擇、製作過程、使用方法及附屬儀器等作介紹。 特點利用燈泡的亮度……
電容電感工作特性演示器製作
電容電感工作特性演示器製作

右圖是根據教材所需製作的電感、電容演示器電路及其裝置。下面就該演示器的特點用途、材料選擇、製作過程、使用方法及附屬儀器等作介紹。  特點 利用燈泡的亮度變化來進行實驗,直觀、現象明顯、可視性強。而且取材容易,製作簡單,實驗易成。

用途 (1)可演示屯感對交變電流的阻礙作用及感抗的大小與線圈的自感係數有關。(2)可演示電容器具有的“隔直流”、“通交流”作用。(3)可演示電容對交變電流的阻礙作用及容抗的大小與電容器的電容量大小有關。(4)可演示電容器的充放電特性。  製作 白色木製三合板一塊(長36cm,寬26cm);雙刀雙擲開關一隻;單刀雙擲開關兩隻;6V/0.3A螺口小電珠連座一套;200μF/25V電解電容四隻;電感線圈一隻(可用J2426型小型變壓器代替,該變壓器實驗室有配備),線圈匝數分別為:I=120匝、Ⅱ=240匝;鱷魚夾兩隻;φ0.5mm的漆包線約1米;膠質電線50cm;藍色記號筆1支,接線柱6隻;厚0.5mm的白鐵皮一小塊。



(1)用藍色記號筆把事先設計畫好的電路圖畫在白色木製三合板上,即成電路板。

(2)用手搖鑽在電路板的適當位置上鑽孔,將開關、接線柱、電感線圈、電容器等元件固定在電路板上。然後用φ0.5mm的漆包線從電路板的背面,將電路焊接連通。

(3)把四隻電解電容兩兩串聯,即將兩商相同極性的兩極(正極與正極或負極與負極)串接在一起,組成兩個無極電容。  只將其中一個無極電容接入電路。另一個無極電容一端接入電路,而另一端焊用一導線與鱷魚夾連接(該電容暫未並人另一電容兩端),待需演示電容並聯時使用。

(4)電感由兩組不同匝數的線圈構成,先將兩組線圈的末端焊在一起接入電路,其首端暫不接入電路。實驗時,可通過一個與開關K1(觸點2)相連的鱷魚夾,將其分另IJ接入電路。

(5)用厚0.5mm的白鐵皮做兩隻電路板的支撐腳,用螺絲固定在電路板的下方的邊角上即可。

首先,用一小段裸露的銅導線將電路中的電流表符號兩旁的接線柱連通,然後用導線把固定在電路板左邊的交、直流電源部分的四個接線柱,分別與學生電源的交、直流輸出端的旋鈕接通,電壓均選用6V輸出。製作好的板卡見下圖。

1.演示電感對交變電流的阻礙作用:  先分剮將單刀雙擲開關K往上撥。即將“l”和“2”接通,Kl往左撥,即將“1”和“2”接通,電感線圈接入電路。實驗時,接通學生電源開關,這時,若把雙刀雙擲開關S往上撥,電路接入直流電源,燈泡正常發亮;若把開關S往下撥,電路接入交流電源,燈泡亮度明顯變暗。接著,把鱷魚夾從0~120匝的電感線圈取下。接到0~240匝的電感線圈上,重複上述實驗,可看到當電路接人查流電源時,燈泡亮度正常;當電路接入交流電源時,燈泡不亮。表明線圈的電感大小與線圈的匝數、自感係數等有關。線圈的自感係數越大,交變電流的頻率越高,電感對交鸞電流的阻礙作用就越大,感抗也就越大。

2.演示電容器“隔直流”、“通交流”  把開關K1往右撥,即將“l”和“3”接通,電容接入電路(只接入一隻無極性電容)。實驗時,如果接通直流電源,燈泡不亮,說明直流不能通過電容器。如果接通交流電源。燈泡就亮,說明交流能夠“通過”電容器。

3、演示電容對交變電流的阻礙作用 把開關S往下撥,即用一根導線把電容器短路,相當於把燈泡直接與交流電源相接,如果看到燈泡比只接電容器時亮得多,表明電容對交變電流有阻礙作用。  實驗中,如需再用另一個相同無極電容與電路中的無極電容器並聯,只需將事先一端連有鱷魚夾的另一個無極性電容夾到電路中的無極電容一端與其並接,這時可看到,燈泡的亮度要比接一個無極性電容器時亮得多,表明電容器的容抗大小與電容器的電容量大小有關。電容器的容量越大、交流的頻率越高,電容器對交流電的阻礙就越小,容抗就越小。

4.演示電容器的充放電特性

把開關S往上撥,接入直流電源,電壓選用8V~10V。這時,把接在電路板上的電流表符號兩旁接線柱的銅導線拆掉,兩接線柱分別用導線接到50mA或l00mA的直流演示電流表的“+”和“-”接線柱上。(電錶的指針應調整到刻度盤的中央位置),實驗時,將兩隻無極性電容並聯。接通電源-,如果將單刀雙擲開關K往上撥,即開關“l”與“2”接通,這時對電容器充電。即可看到燈泡瞬間一亮,演示電錶指針同時往左擺動一個角度后回到原來的位置;如果將單刀雙擲開關K往下撥,開關“1”與“3”接通,這時電容器放庖,燈泡又一瞬間一亮,演示電錶指針同時又往右擺動一個角度后又回到原來的位置。便可說明電容器充電和放電的過程。

5.附屬儀器 .  J1202-1型學生電源一台,J0401型演示電錶一隻(另加直流100mA通路板一塊,錶針調在刻度盤中央位置)。



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