[实用新型]一种多用自感互感演示器

说明书

技术领域

本实用新型涉及课程演示领域，具体涉及一种多用自感互感演示器。

背景技术

通电自感和断电自感实验是高中物理最经典的实验之一，属于课堂必做的实验。几十年前一直到现在，中学物理实验室里配备的都是2446型自感现象演示器，它用两套独立的装置做通电自感和断电自感实验，在断电瞬间能观察到3.8V小电珠闪亮一下熄灭。因为没有别的选择，广大教师一直都用2446型自感现象演示器做自感实验，思考的只是怎样在课堂实验时操作熟练规范一些，在做“断电自感”实验时，断电瞬间可以观察到小电珠有闪亮的效果。没有人想到用220V的LED灯泡或220V的节能灯代替“小电珠”尝试实验，因为老师根本不相信，断电瞬间会达到点亮220V的照明灯的效果。2446型自感现象演示器及方案存在以下缺点：1.通电自感、断电自感、探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系这三个实验是采用不同的实验装置完成的，用了三个变压器，造成资源浪费2.学校现有的2446型自感现象演示器质量约15kg，不便于使用、搬运和贮存。3.用2446型自感现象演示器做断电自感现象实验，虽然能观察到3.8V小电珠闪亮一下熄灭，但会引起很多学生的误解，认为线圈产生的自感电动势不会超过原来的电源电压。4.利用教学用的可拆变压器模型做探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系这个实验时，因为漏磁等原因，副线圈测得的电压值明显低于预测值。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种便携，实验效果明显以及价格合理的互感自感演示器，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。

本实用新型解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：一种多用自感互感演示器，包括底板，竖直板，电源，变压器，电位器，二极管，小电珠以及灯泡，所述底板中央固定变压器，变压器的两端均设有线圈，一端为线圈一，另一端为线圈二、线圈三，底板后方连接了可拆卸的竖直板，竖直板上连接两组电路，分别为通电自感电路和断电自感电路，各电路元件端口均设有接线柱，各接线柱之间用导线连接，两电路改变导线连接后为断电互感电路，通电自感电路为电位器一与小电珠一串联，线圈一与小电珠二串联，然后两者再与电源一并联，断电自感电路为灯泡与相互并联的二极管一与二极管二串联，再与电源二以及线圈一并联，断电互感电路为电源二与线圈一串联，灯泡与线圈二串联。

优选的，所述电源为直流电源或交流电源，直流电源采用干电池或学生电源，交流电源采用可变交流电源，电源连接开关后再接各电路元件。

优选的，所述线圈一、线圈二、线圈三均为变压器中的一组线圈，变压器的两个接口上分别连接电位器二以及地线。

优选的，所述的断电自感电路以及断电互感电路所用灯泡均为220V的LED灯泡或节能灯。

优选的，所述二极管为发光二极管，二极管一与二极管二以相反方向并联在一起。

优选的，所述电位器的阻值为5-25Ω。

有益效果是：多用自感互感演示器将这几个实验综合在同一套装置中完成(共用一个变压器)，这样能节约成本，提高器材使用效率，本演示器通过共用一个变压器的方法，并且将整套装置集中在一个较小的空间内，使它变得灵巧，并且竖直板可以从底板上取下，方便运输便于使用、搬运和贮存，多用自感互感演示器更换了灯泡和线圈，使得断电瞬间能点亮额定电压为220V的LED灯或节能灯，这样能大大提升实验效果，使学生明白在断电自感现象中，线圈产生的自感电动势可能比原来的电源电压高得多。本演示器通过选用能量转换效率更高的变压器的方法，使实验测得的电压值接近理想值。利用本演示器还能让学生安全体验电击的感受。

附图说明

图1为通电自感的电路示意图；

图2为断电自感的电路示意图；

图3为本实用新型的总电路示意图；

其中1--接线柱一；2--接线柱二；3--接线柱三；4--接线柱四；5--接线柱五；6--接线柱六；7--接线柱七；8--接线柱八；9--接线柱九；10--接线柱十；11--接线柱十一；12--接线柱十二；13--接线柱十三；14----接线柱十五；16--接线柱十六；111--电源一；112--开关一；113--电位器一；114--小电珠一；115-小电珠二；221--电源二；222--开关二；223-灯泡；224--二极管一；225-二极管二；33-变压器；331-地线；332--电位器二；333--线圈一；334-线圈二；335-线圈三；41-底板；42-竖直板。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施方式：