[实用新型]电磁振荡演示装置

说明书

本实用新型属于物理学领域、确切地说是一种应用于中学物理电磁振荡章节演示实验的教学仪器。

本领域已有用于中学物理演示电磁振荡的教学仪器有两种，一种是由电感线圈、电容器、手动开关等组成的电磁振荡演示器、检测演示效果用灵敏电流计、（简称电流计演示法）电流计演示法的优点、配合书本便于讲清理论、不足之处用电流计演示法很难使同学们相信所观察到的现象是回路中电流振荡的结果，同时对周期和频率跟自感系数和电容器的关系观察不明显，另一种是由感应线圈、电容器、阻尼电子开关或（阻尼开关）、无阻尼振荡器等组成，检测演示效果用数学示波器或长余辉慢扫描示波器及SBEZO双踪示波器，电源用学生电源或矩形脉冲源。用示波器显示演示效果的电磁振荡演示器（简称示波器演示法），示波器演示法的优点、演示电磁振荡、阻尼与无阻尼效果好、不足之处是对周期和频率与自感系数和电容的关系从示波器上显示效果不明显，综上所述二种仪器虽各有特点、但都不能各自园满完成电磁振荡章节实验教学内容。

本实用新型的任务是提供一种能改变高中物理中抽象讲授LC电磁振荡、解决一种既能直观又能验证LC参数同振荡频率之间比例关系的教学仪器。

本实用新型由初级回路L₁、次级回路L、改变电感量开关K₁、改变电容量开关K₂、电容C₁、电容C₂、频率表H₂组成，其特点是L₁与L组成耦合回路，L与C₁组成LC并联谐振回路，频率表联接在LC谐振回路中，耦合磁路采用芯式铁芯，也可采用磁棒，铁芯也可制成实芯金属块，磁棒可采用收音机磁棒，初级L₁制成一独立线圈，次级L制成两个独立线圈，分别安装于铁芯或磁棒上，频率表可采用普通表头，电源电压为安全电压。

演示时L₁两端接上交流10～17伏时，由于L₁和L的互感作用、在LC并联谐振回路中便产生了一个感生电流给电容C₁充电，从而在LC并联谐振回路中产生了振荡电流、利用K₂把电容器C₁换接成C₂改变电容C₁或利用K₁改变L的圈数、改变L的电感量由于电感电容的改变使LC并联谐振电路的频率和周期也改变、这时接在LC并联谐振回路的频率表能形象直观清楚的看到当L或C增大时频率低，反之当L或C减小时频率高、通过演示实验定性的说明频率和周期跟自感系数和电容的关系。其特点1、当通过开关K₁、K₂、改变L、C₁电感电容大小时、LC并联谐振回路周期和频率也改变、电容和电感大小的改变所引起频率周期的改变可直观清楚的从频率表上指示出来、通过这样的演示实验能使学生真正懂得和掌握固有频率和固有周期决定振荡电路中线圈的电感量和电容器的大小，2、本装置L₁与L的耦合磁路利用铁芯式，也可利用磁棒式、（收音机、磁性天线的磁棒）、为便于识别L线圈圈数多少。L设计了两个独立线圈。3、该新型用的频率表是普通45～55H₂表头、电压是交流17伏，这样只要满足实验要求情况下降低了成本，符合了实验所需的安全电压。4、该装置能与国内已有技术示波器演示法组合为一体完成电磁振荡全部实验、即示波器演示法完成阻尼与无阻尼电磁振荡实验、发明部分完成频率和周期跟自感系数和电容关系的演示实验。

本实用新型结构简单、显示效果好、直观、可见度大、性能稳定、安全可靠、操作使用方便，易于推广普及，按现行教学大纲要求能圆满完成中学物理电磁振荡演示实验、国家教委将该课题列入85～90年《教学仪器、设备研究规划纲要》。

下面对照附图1对本实用新型作进一步说明：

附图1为本实用新型演示频率和周期与自感系数L和电容器C关系的线路示意图。

图1，L₁是用0.25mm漆包线绕制1000圈为初级线圈、L用0.25mm漆包线分别绕500圈、1500圈的两个线圈为次线圈、L₁、L组成耦合回路、K₁是改变L线圈圈数多少的开关利用改变次级线圈圈数实现改变电感量、K₂是改变电容大小的开关、C₁为4微法电容、C₂为0.2微法电容、L与C₁组成LC并联谐振回路、频率表联接在LC谐振回路中。L₁、L共有三个线圈，三个线圈分别装入用GEI硅钢片制成的三芯柱上、柱厚0.9cm，柱宽为1cm，芯柱长10cm、芯径为3cm，铁芯为芯式、也可用收音机磁性天线的磁棒、L₁安装于中间芯柱的下侧为初级，接交流10～17伏，电源由学生电源供给。为区别L两线圈串联，L两个独立线圈分别装于三芯柱的上侧两边的芯柱上，线路联接参照图1。