一种自感现象演示器制造技术

本实用新型专利技术公开一种自感现象演示器，包括第一数字电流表mA1、第二数字电流表mA2、开关S、电感L、可变电阻R和电源E，电源E与开关S连接，电源E和开关S的自由端连接有两并联支路，其中一并联支路为可变电阻R与第一数字电流表mA1的串联结构，另一并联支路为电感L与第二数字电流表mA2的串联结构，本实用新型专利技术有效避免因电流变化小，而导致自感现象持续阶段的整个阶段中持续时间长的后段无法观测到，从而延长学生的观测时间，加深学生对自感现象的印象，以提高教学效果。

A Demonstrator of Self-Induction Phenomenon

The utility model discloses a self-inductance phenomenon demonstrator, which comprises the first digital ammeter mA1, the second digital ammeter mA2, switch S, inductance L, variable resistance R and power E. Power E is connected with switch S, and the free end of power E and switch S is connected with two parallel branches, one of which is a series structure of variable resistance R and the first digital ammeter mA1, and the other is an inductance L L. With the serial structure of the second digital ammeter mA2, the utility model effectively avoids the failure to observe the long-lasting later period of the whole stage of the self-inductance phenomenon due to the small change of the current, thus prolonging the observation time of the students, deepening the impression of the students on the self-inductance phenomenon, and improving the teaching effect.

【技术实现步骤摘要】
一种自感现象演示器
本技术涉及物理教学仪器领域，特别是指一种自感现象演示器。
技术介绍
现行的高中物理教学仪器和教科书中，针对自感现象的教学伴有如图1、图2所示的电路演示，图1所示电路用于通电自感现象的演示，图2所示电路用于断电自感现象的演示。不管是图1所示的通电自感现象的演示，还是图2所示的断电自感现象的演示，演示时自感现象表现为灯泡A1、灯泡A2、灯泡A3的亮度变化，即通过观测灯泡A1、灯泡A2、灯泡A3的亮度变化来认识自感现象，具体地，按图1所示电路演示通电自感现象时，闭合开关S1，调节可变电阻R1，使灯泡A1、灯泡A2的亮度一致后断开开关S1，并再次闭合开关S1，在闭合开关S1后，因电感L1产生阻碍原来导体中电流变化的感应电动势，灯泡A2比灯泡A1后亮；按图2所示电路演示断电自感现象时，将闭合的开关S2断开，在断开开关S2后，因电感L2产生感应电动势，灯泡A3不会马上熄灭，而是闪亮一下再熄灭。该种自感现象演示电路，图1所示电路开关S1断开时理论上虽会产生断电自感现象，但由于RL电路时间常数太小，实际实验中灯泡A1、灯泡A2不会出现延迟熄灭的现象，图2所示电路则因电感L2支路上未设置灯泡，其通电时无法演示通电自感现象，所以，传统采用图1、图2所示两种电路分别演示通电自感现象和断电自感现象时，易使学生误以为图1所示电路不会产生断开自感现象，图2所示电路不会产生通电自感现象，不利于学生对电感自感的正确认知，同时，因灯泡无法体现出电路中电流的方向，自感演示中无法体现出电路中电流、自感电动势的方向，易导致学生不能全面、清楚地认识自感现象。为解决上述问题，中国专利申请公开号为CN2446618Y的专利文件中公开了一种自感现象演示器，演示电路中采用指针式检流表代替传统通电自感现象演示电路中的灯泡。该种自感现象演示器，试图通过检流表指针偏转观测到电路中电流的方向，进一步可对自感电动势的方向进行清楚地认识，但采用指针式检流表的自感现象演示器存在如下缺陷：（1）自感现象的电流是按指数规律变化的，其电流变化的特点是：当自感现象接近结束的过程，电流的变化越来越小（或越来越慢），使得自感现象接近结束过程占了整个自感现象的大部分时间。当电流变化很小时，指针式检流表偏转也很小，观察者会认为指针式检流表不偏转，以为自感现象结束，使得可观察到的自感现象的延时时间很短。（2）公开号为CN2446618Y的专利文件中记载“演示断电自感现象，电路断开，L支路表针直接缓慢回零。R支路表针立即跳到反向最大（满刻度），再与L支路表针幅值相等，方向相反，同时回零”。该专利文件中，试图用R支路表针可以跳到反向，来证明断电自感时R支路的电流方向和通电自感时相反。实际上把L支路的电感换成电阻做实验，即断电时不产生断电自感现象，电路断开时，R支路表针由于机械惯性也会由正方向偏转到反方向，然后才回零。所以该技术不能令人信服地演示出断电自感时R支路的电流方向和通电自感时相反。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种自感现象演示器。为实现本技术的目的，现详细说明其技术方案：一种自感现象演示器，包括第一数字电流表mA1、第二数字电流表mA2、开关S、电感L、可变电阻R和电源E，电源E与开关S连接，电源E和开关S的自由端连接有两并联支路，其中一并联支路为可变电阻R与第一数字电流表mA1的串联结构，另一并联支路为电感L与第二数字电流表mA2的串联结构。进一步地，电感L的铁芯为坡草合金铁芯，电源E为毫伏级的低电压电源，第一数字电流表mA1、第二数字电流表mA2均为数字毫安表。本技术，将电源E的电压设置为毫伏级，使电路中电流较小，在此基础上采用电流很小时磁导率很大的铁芯为坡草合金铁芯的电感L，代替传统铁芯为硅钢片铁芯的电感，以增大实验中电感L铁芯的磁导率，从而使自感现象持续阶段长，同时，采用数字毫安表的第一数字电流表mA1和第二数字电流表mA2检测电路中的电流，检测精度高，电路中微小的电流变化均可反映出来并被观测到，如此，方便教学中更长时间的观测，以便加强自感现象的观测感知。本技术自感现象演示器，采用第一数字电流表mA1和第二数字电流表mA2，检测电路中的电流，其不仅可显示电路中电流的方向，进一步对自感电动势的方向进行清楚地认识，且对于自感现象持续阶段电路中一定时间后、变化小但持续时间长的电流，仍可进行清楚显示其微小变化，以便学生可观测到自感现象持续阶段的整个阶段，其有效避免因电流变化小，而导致自感现象持续阶段的整个阶段中持续时间长的后段无法观测到，从而延长学生的观测时间，加深学生对自感现象的印象，以提高教学效果。附图说明下面结合附图对本技术自感现象演示器的具体实施方式作详细的说明，其中：图1是传统教学中用于演示通电自感现象的电路图；图2是传统教学中用于演示断电自感现象的电路图；图3是本技术自感现象演示器的电路图。具体实施方式如图3所示，一种自感现象演示器，包括第一数字电流表mA1、第二数字电流表mA2、开关S、电感L、可变电阻R和电源E，电源E与开关S连接，电源E和开关S的自由端连接有两并联支路，其中一并联支路为可变电阻R与第一数字电流表mA1的串联结构，另一并联支路为电感L与第二数字电流表mA2的串联结构。其中，电感L的铁芯为坡草合金铁芯，电源E为毫伏级的低电压电源，第一数字电流表mA1、第二数字电流表mA2均为数字毫安表。本技术自感现象演示器，由于采用第一数字电流表mA1和第二数字电流表mA2检测电路中的电流，对电路中电流进行量的记录，既可演示通电自感现象，还可演示断电自感现象。具体地，闭合开关S，待第二数字电流表mA2的读数稳定到最大值后，读出第二数字电流表mA2的电流值；调节可变电阻R的阻值，使第一数字电流表mA1的电流值和第二数字电流表mA2相等，此时第一数字电流表mA1和第二数字电流表mA2的示数都为正；断开开关S，可观察到断电自感现象，表现为第一数字电流表mA1和第二数字电流表mA2显示的电流值同时减小，第二数字电流表mA2显示正的示数，第一数字电流表mA1显示负的示数；待第一数字电流表mA1和第二数字电流表mA2示数同时为0后，再次闭合开关S3，可观察到通电自感现象，表现为第一数字电流表mA1的示数由0马上增大到最大值，第二数字电流表mA2的示数从0开始慢慢增大到最大值。本技术自感现象演示器，采用第一数字电流表mA1和第二数字电流表mA2，检测电路中的电流，其不仅可显示电路中电流的方向，进一步对自感电动势的方向进行清楚地认识，且对于自感现象持续阶段电路中一定时间后、变化小但持续时间长的电流，仍可进行清楚显示其微小变化，以便学生可观测到自感现象持续阶段的整个阶段，其有效避免因电流变化小，而导致自感现象持续阶段的整个阶段中持续时间长的后段无法观测到，从而使延长学生的观测时间，加深学生对自感现象的印象，以提高教学效果。本技术自感现象演示器，为使自感现象持续阶段长，整个阶段中电流变化均可精确检测到，以方便教学中更长时间的观测，加强自感现象的观测感知，较佳地，电感L为铁芯为坡草合金铁芯的电感，电源E为毫伏级的低电压电源，第一数字电流表mA1、第二数字电流表mA2均为数字毫安表。本技术自感现象演示器，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自感现象演示器，其特征在于：包括第一数字电流表mA1、第二数字电流表mA2、开关S、电感L、可变电阻R和电源E，电源E与开关S连接，电源E和开关S的自由端连接有两并联支路，其中一并联支路为可变电阻R与第一数字电流表mA1的串联结构，另一并联支路为电感L与第二数字电流表mA2的串联结构。

【技术特征摘要】
1.一种自感现象演示器，其特征在于：包括第一数字电流表mA1、第二数字电流表mA2、开关S、电感L、可变电阻R和电源E，电源E与开关S连接，电源E和开关S的自由端连接有两并联支路，其中一并联支路为可变电阻R与第一数字电流表mA1的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈锦华，
申请(专利权)人：缪庚平，
类型：新型
国别省市：福建,35