[实用新型]演示电容和电感对交变电流影响的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于教学模具技术领域，主要是电学教学的实验演示装置。

背景技术

在中学及中等学校物理教学中，涉及到“电感和电容对交变电流的影响”内容的教学和实验演示，一般是教师利用散件组合成电路，在讲台上演示并讲解，不利于学生观察和理解。有时可能由于教师经验不足，临时组合散件构成实验电路后，元件参数的选择不恰当，相关实验用品的构成不规范等而难以达到良好的演示效果，演示操作比较麻烦。对学生而言，才初步涉及交流电一类知识，而电抗元件的性质比较抽象，不易直接观察，学生的认知难度较大，形成教学中的难点。而目前国内教学仪器市场上并没有能够演示电感和电容对交变电流的影响的成熟的教学模具。

发明内容

本实用新型的目的正是为了克服上述现有技术的不足而提供一种使用方便灵活、演示效果直观生动的能够演示电容和电感对交变电流影响的装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

演示电容和电感对交变电流影响的装置，包括布置在工作底板上的由电感和小灯泡联接组成的电感电路，由电解电容器、电容切换开关和小灯泡联接组成的电容电路，电路切换开关，电源切换开关，电源指示灯，电路指示灯；电感电路或电容电路通过电源切换开关分别接入交流电压或直流电压，电感电路或电容电路通过电路切换开关交替接入电路；电路原理图印制在工作底板上。

本实用新型的电路切换开关S₁和电源切换开关S₂为双刀双掷开关或者船形开关；电感电路由小灯泡组L₁和电感L串联组成，电容电路由小灯泡组L₂和电容C(可以是C₁或C₁、C₂并联两种形式)串联组成；电路指示灯(LED₁、LED₂)及电源指示灯(LED₃、LED₄)为发光二极管。外接电源为直流6V或交流6V电压。

本实用新型的电路切换开关用来切换并使电容电路或电感电路接通电源。电源切换开关用来切换外接的电源电压。为增强观察效果，电感电路和电容电路中的小灯泡组采用了两个小电珠并联的组合形式。电源指示灯用于显示电压输入方式；电路指示灯用于显示电路得电状态；电容切换开关用于切换电路中电容的联接方式为一个电容或者两个电容并联。本装置可用于演示和观察电容和电感分别在交、直流电压作用下的工作状态，以及电容的容抗、电感的感抗对交流电的阻碍作用。本装置使用外接低压教学电源，还可以外接示波器、电流表、电压表等显示仪器用于观察、测量电路各部分的电压、电流分配情况。

本实用新型设计简洁规范，组合形式生动新颖，采用器件低廉易得，操作使用方便灵活，演示效果明显直观，完全能够满足配合现行物理教材相关内容的教学演示实验的需要。

下面结合说明书附图进一步阐述本实用新型的内容。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理图；

图2是本实用新型的主视图；

图3和图4是本实用新型的后视接线图。

具体实施方式

如图2所示，在工作底板上印制电路，安装小灯泡组L₁和L₂、电路指示灯LED₁、LED₂、电源指示灯LED₃、LED₄、电路切换开关S₁、电源切换开关S₂、电容切换开关S₃、电解电容器C₁和C₂、电感L，以及可以方便的外接电源的螺栓式接线柱，按照图1所示的原理，在工作底板背面根据图3、图4连接导线，电容切换开关S₃也安装于工作底板背面。切换开关S₁、S₂可以选择其他形式的双刀双掷开关；小灯泡组也可以优选其他外型更佳的小电珠、小灯泡等发光组件；还可以采用带箭头的发光器件代替LED₁、LED₂，用于显示电路的得电方式。

演示过程如下：

分别切换电路开关S₁、电源开关S₂，对电感电路或电容电路分别接入交、直流6V电压，观察比较其在交、直流工作状态下的特征：