專利名稱：電容器充放電規(guī)律教學(xué)演示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及教學(xué)儀器，具體涉及電容器充放電規(guī)律教學(xué)演示器。
背景技術(shù)：
電容器的充放電過程是電容器工作的基本過程，在此變化過程中，電路中的電流 和電壓是瞬態(tài)變化量，是摸不著、看不到的；在教學(xué)過程為了便于學(xué)生易學(xué)易懂，采用教具 直觀演示有利于教學(xué)，可把抽象的概念變成形象直觀過程。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的問題是針對上述技術(shù)不足，如何提供一種電容器充放電規(guī) 律教學(xué)演示器，該演示器利用電流計(jì)偏轉(zhuǎn)變化，發(fā)光二極管亮暗改變顯示電容器上充放電 流變化規(guī)律，利用電壓表指針偏轉(zhuǎn)變化顯示電容器兩極間電壓變化規(guī)律。在電容器充放過 程教學(xué)中，使用該實(shí)用新型進(jìn)行教學(xué)演示，可直接把抽象的概念變成了形象直觀現(xiàn)象，學(xué)生 易學(xué)易懂。本實(shí)用新型所提出的技術(shù)問題是這樣解決的構(gòu)造一種電容器充放電規(guī)律教學(xué)演 示器，其特征在于包括直流電源(E)、轉(zhuǎn)換開關(guān)(S)、電位器(W)、微安演示電流計(jì)(G)、第一 支發(fā)光二極管(LEDl)、第二支發(fā)光二極管(LED2)、電容器(C)和演示電壓表(V)，直流電源 (E)正極與轉(zhuǎn)換開關(guān)⑶充電端子⑴相連接，轉(zhuǎn)換開關(guān)⑶放電端子(2)和直流電源(E) 的負(fù)極端、電壓表負(fù)極端相連接。按照本實(shí)用新型所提供的電容器充放電規(guī)律教學(xué)演示器，其特征在于微安演示 電流計(jì)(G)和電阻器(R)并聯(lián)連接；演示電壓表(V)和電容器(C)并聯(lián)連接。按照本實(shí)用新型所提供的電容器充放電規(guī)律教學(xué)演示器，其特征在于轉(zhuǎn)換開關(guān) (S)的動觸點(diǎn)端與電位器(W) —端連接，直流電源(E)的正極與轉(zhuǎn)換開關(guān)(S)充電端子(1) 相連，直流電源(E)負(fù)極和轉(zhuǎn)換開關(guān)⑶放電端子(2)、電容器(C)負(fù)極相連接。按照本實(shí)用新型所提供的電容器充放電規(guī)律教學(xué)演示器，其特征在于第一支發(fā) 光二極管(LEDl)正極、第二支發(fā)光二極管(LED2)的負(fù)極端相連后和微安演示電流計(jì)(G) 一端相串聯(lián)連接，第一支發(fā)光二極管(LEDl)負(fù)極、第二支發(fā)光二極管(LED2)的正極相連后 和電容器(C)的正極端相連接。
附圖1是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)圖。附圖2是本實(shí)用新型的演示電流計(jì)示意圖。附圖3是本實(shí)用新型的演示電壓表示意圖。附圖4是本實(shí)用新型的外形結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。如附圖1所示，當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S置于位置“1”的瞬間，直流電源E對電容器C進(jìn)行充 電。其電流的流向?yàn)閺闹绷麟娫碋的正極流出，經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S、電位器W、電流計(jì)G、第一支 發(fā)光二極管LEDl和電容器C流回電源的負(fù)極，充電電流一開始最大，電流計(jì)G指針右擺至 最大位置，第一支發(fā)光二極管LEDl最亮，電壓表指針由零逐漸增大；隨著充電時(shí)間增加，充 電電流逐漸減小，電流表指針向左偏，第一支發(fā)光二極管LEDl逐漸變暗，并聯(lián)在電容器C兩 端的電壓表指針逐漸向右偏，指示數(shù)逐漸增長；最后充電電流幾乎為零，第一支發(fā)光二極管 LEDl完全變暗，電壓表的指示數(shù)達(dá)到最大值，幾乎等于電源E的電動勢，整個(gè)充電過程中第 二支發(fā)光二極管LED2是不亮的。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S置于位置“2”時(shí)，是電容器C對外進(jìn)行放電過程。其電流流向?yàn)殡?流經(jīng)電容器C的正極、第二支發(fā)光二極管LED2、電流計(jì)G、電位器W、轉(zhuǎn)換開關(guān)S流回電容器 C的負(fù)極。放電電流方向與充電電流方向相反，放電開始瞬間，電流最大，電流計(jì)G指針向左 偏至最大，第二支發(fā)光二極管LED2最亮，電壓表指針指向最大值，隨著放電時(shí)間增加，電壓 表指數(shù)逐漸減小，電流計(jì)G的指針向右偏，讀數(shù)減小，第二支發(fā)光二極管LED2逐漸變暗，最 后電流計(jì)G的指數(shù)幾乎為零，第二支發(fā)光二極管LED2完全熄滅，電壓表指數(shù)幾乎為零，放電 結(jié)束，整個(gè)放電過程第一支發(fā)光二極管LEDl是不亮的。附圖4中“1”、“2”、“3”、“4”、“5”和“6”是外接線柱。教學(xué)演示時(shí)，附圖2電流計(jì) 上“1”和“2”接線柱分別連接附圖4上“1”和“2”接線柱。附圖3電壓表上“ + ”、“-”接線 柱分別連接附圖4上“3”、“4”接線柱。附圖4上“5”和“6”接線柱和附圖1上電容器C的 “正，，和“負(fù)，，端極相連接。附圖4箱體內(nèi)，“ 3 ”和“ 5 ”、“ 4 ”和“ 6 ”相連。附圖1上電阻器R 的兩端分別和附圖4上“1”、“2”接線柱相連；發(fā)光二極管LEDl正極與LED2的負(fù)極和附圖 4的“2”接線柱相連接，發(fā)光二極管LEDl負(fù)極與LED2的正極和附圖4的“3”接線柱相連 接。附圖1上S為單刀雙擲轉(zhuǎn)換開關(guān)，電位器W—端接附圖4上“1”接線柱，另一端連接單 刀雙擲轉(zhuǎn)換開關(guān)的動觸點(diǎn)端，直流電源E的正極連接轉(zhuǎn)換開關(guān)S充電端子(1)，電源E負(fù)極 和開關(guān)S放電端子(2)、附圖4上“6”接線柱相連接。元器件參數(shù)R選用1/2W、100Q的金屬膜電阻器，W選用IOK Ω的碳膜電位器； 直流電源E選用3節(jié)2號電池串聯(lián)；LEDl選用Φ 5紅色發(fā)光二極管，LED2選用Φ 5綠色發(fā) 光二極管；電容器C容量選用IuF-IOOOUF范圍。本實(shí)用新型還可做出各種不同的變通方式，以上通過由附圖1、附圖2、附圖3和 附圖4所示實(shí)施例的具體實(shí)施方式
，是對本實(shí)用新型的上述內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但不 應(yīng)將此理解為本實(shí)用新型上述的主題的范圍僅限于所描述的實(shí)例。在不脫離本實(shí)用新型上 述技術(shù)思想情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識和慣用手段做出的各種替換和變更，均應(yīng)包 括在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種電容器充放電規(guī)律教學(xué)演示器，其特征在于包括直流電源(E)、轉(zhuǎn)換開關(guān)(S)、電位器(W)、微安演示電流計(jì)(G)、第一支發(fā)光二極管(LED1)、第二支發(fā)光二極管(LED2)、電容器(C)和演示電壓表(V)，直流電源(E)正極與轉(zhuǎn)換開關(guān)(S)充電端子(1)相連接，轉(zhuǎn)換開關(guān)(S)放電端子(2)和直流電源(E)的負(fù)極端、電壓表負(fù)極端相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容器充放電規(guī)律教學(xué)演示器，其特征在于微安演示電流 計(jì)(G)和電阻器(R)并聯(lián)連接；演示電壓表(V)和電容器(C)并聯(lián)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容器充放電規(guī)律教學(xué)演示器，其特征在于轉(zhuǎn)換開關(guān)(S) 的動觸點(diǎn)端與電位器(W) —端連接，直流電源(E)的正極與轉(zhuǎn)換開關(guān)(S)充電端子(1)相 連，直流電源(E)負(fù)極和轉(zhuǎn)換開關(guān)⑶放電端子(2)、電容器(C)負(fù)極相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容器充放電規(guī)律教學(xué)演示器，其特征在于第一支發(fā)光二 極管(LEDl)正極、第二支發(fā)光二極管(LED2)的負(fù)極端相連后和微安演示電流計(jì)(G) —端 相串聯(lián)連接，第一支發(fā)光二極管(LEDl)負(fù)極、第二支發(fā)光二極管(LED2)的正極相連后和電 容器(C)的正極端相連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電容器充放電規(guī)律教學(xué)演示器，其特征在于包括直流電源E、轉(zhuǎn)換開關(guān)S、電位器W、微安演示電流計(jì)G、發(fā)光二極管LED1、LED2、電容器C和演示電壓表V；該演示器利用電流計(jì)偏轉(zhuǎn)變化，發(fā)光二極管亮暗改變顯示電容器上充放電流變化規(guī)律，利用電壓表指針偏轉(zhuǎn)變化顯示電容器兩極間電壓變化規(guī)律。在電容器充放過程教學(xué)中，使用該實(shí)用新型進(jìn)行教學(xué)演示，可直接把抽象的概念變成了形象直觀現(xiàn)象，學(xué)生易學(xué)易懂。
文檔編號G09B23/18GK201689578SQ20092024273
公開日2010年12月29日 申請日期2009年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月26日
發(fā)明者陳清堯 申請人:陳清堯