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一种多功能电容电感演示仪的制作方法

时间:2022-02-10 阅读: 作者:专利查询

一种多功能电容电感演示仪的制作方法

1.本实用新型属于教学仪器技术领域,具体是指一种多功能电容电感演示仪。


背景技术:

2.现行高中物理电容、电感充放电的知识比较抽象,学生难以理解充放电的原理以及过程。传统的教学模式下使用小灯泡的明灭来体现,但不够直观,有的学生依然难以理解。利用该演示仪则可以生动直观地向学生演示电容、电感充放电的物理过程,加深学生对电容、电感充放电特性的理解与认识。且该实验仪器制作简单,材料的获取也很方便,十分适合广大在职教师制作并在课堂中运用;也可布置作为学生的课余活动,让学生在制作的过程中,逐渐对电容与电感的充放电特性有更深层次的理解。


技术实现要素:

3.为了解决上述难题,本实用新型提供了一种多功能电容电感演示仪,克服物理实验现象的不明显的问题,方便物理教学。
4.为了实现上述功能,本实用新型采取的技术方案如下:一种多功能电容电感演示仪,包括演示电路和演示仪,所述演示电路设于演示仪内,所述演示电路包括电源电路、自感验证电路、第二支路、第三支路、第四支路和第五支路,所述电源电路连接自感验证电路、第二支路和第三支路,所述第二支路和第三支路与自感验证电路电连接,所述第四支路和第五支路与第二支路电连接;
5.所述自感验证电路包括自感验证开关、自感线圈、lm3914芯片和发光二极管,每组发光二极管的正负极互相连接后,从连接后的正负极引出接线作为两个输出端,其中一个输出端依次经过自感线圈、自感验证开关与lm3914芯片电相连,另一个输出端直接与lm3914芯片连接,lm3914芯片上串联两个发光二极管,再将每组输出端的发光二极管连接;
6.所述电源电路包括直流供电支路,所述直流供电支路分别引出两个供电输出端,其中一个供电输出端与lm3914芯片和发光二极管电连接,另一个供电输出端分别连接第二支路、第三支路;
7.所述第二支路一端连接有充电验证开关,另一端连接供电输出端,所述充电验证开关为单刀双掷开关,用于切换自感验证电路、第二支路、第三支路接通;
8.所述第二支路包括串联的充电验证开关、电阻1和电感切换开关;第三支路为接地电路,所述第三支路上设有放点验证开关。
9.其中,所述第四支路一端通过电感切换开关连接第二支路,第五支路一端通过电容切换开关连接第二支路;
10.所述第四支路包括串联的电感切换开关和可变电容器;所述第五支路包括串联的电容切换开关和滑动电感器;
11.所述第四支路的另一端连接可变电容器后接地,所述第五支路的另一端连接滑动电感器后接地;
12.第四支路使用可变电容器来改变电容的大小;第五支路中使用滑动电感器来改变电感的大小。
13.进一步地,所述演示仪包括支撑板、减震气囊、演示仪本体和液压杆,所述减震气囊设于演示仪本体内,所述液压杆固定端设于演示仪本体内底壁上,所述支撑板设于减震气囊上,所述支撑板设于液压杆活动端上,所述演示电路设于支撑板上;需要使用演示电路时,液压杆工作推动支撑板抬升,支撑板带动演示电路升高,减震气囊对支撑板进行减震处理。
14.进一步地,所述演示仪本体侧壁上设有箱盖。
15.本实用新型采取上述结构取得有益效果如下:本实用新型提供的一种多功能电容电感演示仪操作简单,结构紧凑,设计合理,利用该演示仪则可以生动直观地向学生演示电容、电感充放电的物理过程,加深学生对电容、电感充放电特性的理解与认识。且该实验仪器制作简单,材料的获取也很方便,十分适合广大在职教师制作并在课堂中运用;也可布置作为学生的课余活动,让学生在制作的过程中,逐渐对电容与电感的充放电特性有更深层次的理解。
附图说明
16.图1为本实用新型一种多功能电容电感演示仪的结构示意图;
17.图2为本实用新型一种多功能电容电感演示仪的电路图。
18.其中,1、充电验证开关;2、放点验证开关;3、电阻1;4、电阻2;5、电阻3;6、滑动可调电感;7、可变电容器;8、发光二极管1;9、发光二极管2;10、发光二极管3;11、发光二极管4;12、发光二极管5;13、发光二极管6;14、发光二极管7;15、发光二极管8;16、发光二极管9;17、发光二极管10;18、电阻4;19、直流电源;20、电感切换开关;21、电容切换开关;22、演示仪;23、支撑板;24、减震气囊;25、演示仪本体;26、液压杆;27、箱盖,28、演示电路。
具体实施方式
19.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
20.在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。以下结合附图,对本实用新型做进一步详细说明。
21.如图1和图2所示,本实用新型一种多功能电容电感演示仪,所述演示电路28设于演示仪22内,所述演示电路28包括电源电路、自感验证电路、第二支路、第三支路、第四支路和第五支路,所述电源电路连接自感验证电路、第二支路和第三支路,所述第二支路和第三支路与自感验证电路电连接,所述第四支路和第五支路与第二支路电连接;
22.所述自感验证电路包括自感验证开关、自感线圈、lm3914芯片和发光二极管,每组发光二极管的正负极互相连接后,从连接后的正负极引出接线作为两个输出端,其中一个输出端依次经过自感线圈、自感验证开关与lm3914芯片电相连,另一个输出端直接与lm3914芯片连接,lm3914芯片上串联两个发光二极管,再将每组输出端的发光二极管连接;
23.所述电源电路包括直流供电支路,所述直流供电支路分别引出两个供电输出端,其中一个供电输出端与lm3914芯片和发光二极管电连接,另一个供电输出端分别连接第二支路、第三支路;
24.所述第二支路一端连接有充电验证开关,另一端连接供电输出端,所述充电验证开关为单刀双掷开关,用于切换自感验证电路、第二支路、第三支路接通;
25.所述第二支路包括串联的充电验证开关、电阻1和电感切换开关;第三支路为接地电路,所述第三支路上设有放点验证开关。
26.其中,所述第四支路一端通过电感切换开关连接第二支路,第五支路一端通过电容切换开关连接第二支路;
27.所述第四支路包括串联的电感切换开关和可变电容器;所述第五支路包括串联的电容切换开关和滑动电感器;
28.所述第四支路的另一端连接可变电容器后接地,所述第五支路的另一端连接滑动电感器后接地;
29.第四支路使用可变电容器来改变电容的大小;第五支路中使用滑动电感器来改变电感的大小。
30.如图2所示,所述演示仪22包括支撑板23、减震气囊24、演示仪本体25和液压杆26,所述减震气囊24设于演示仪本体25内,所述液压杆26固定端设于演示仪本体25内底壁上,所述支撑板23设于减震气囊24上,所述支撑板23设于液压杆26活动端上,所述演示电路28设于支撑板23上;需要使用演示电路28时,液压杆26工作推动支撑板23抬升,支撑板23带动演示电路28升高,减震气囊24对支撑板23进行减震处理。
31.所述演示仪本体25侧壁上设有箱盖27。
32.以上对本实用新型及其实施方式进行了描述,这种描述没有限制性,附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本实用新型的保护范围。