電磁感應(yīng)現(xiàn)象演示器(三)
發(fā)布時(shí)間:2008/5/28 0:00:00 訪問次數(shù):536
在中學(xué)物理教學(xué)中,為了直觀形象地說明自感現(xiàn)象,通常采用電感線圈和白熾燈泡來演示實(shí)驗(yàn)。這種演示電路的缺點(diǎn)是燈泡由暗變亮或由亮變暗的過渡時(shí)間太短 (僅0.25δ左右)且燈泡容易損壞。本例介紹的電磁感應(yīng)現(xiàn)象演示器,采用電流表和氖指示燈來演示自感現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)效果較好。
電路工作原理
該電磁感應(yīng)現(xiàn)象演示器電路由電感器ll、l2、開關(guān)sl-s3、電池gb、電位器rpl、rp2和電流表pal、pa2組成,如圖2-15所示。
圖2-15電磁感應(yīng) 現(xiàn)象演示器電路(三)
ll、sl、s2、rpl、rp2和pal、pa2用來演示電流增加時(shí)的自感應(yīng)現(xiàn)象。演示時(shí),接通s2,將sl置于”1”位置,調(diào)節(jié)rpl和rp2的阻值,使pal和pa2的電流值均為100ma后,斷開s2。再將s1置于 “2”
位置,并接通s2,pa2的指針經(jīng)3.5δ即可指在100ma刻度位置,而pal需經(jīng)4.8δ才能停在100ma刻度位置(這是由于通過l的電流從無到有發(fā)生了急劇的變化,l中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢對(duì)抗電流的增加所致,流過pal的電流不可能立即達(dá)到穩(wěn)定值),兩支路的時(shí)間差為1.3δ,學(xué)生很容易看清楚電流增加時(shí)的自感現(xiàn)象。(每做一次演示,應(yīng)將sl進(jìn)行換位,以消除電感線圈鐵心的剩磁,保持線圈電感量不變)hl、l2和s3用來演示電流減小時(shí)的自感現(xiàn)象。演示時(shí),先接通s3,然后再斷開s3,可清楚地觀察到hl閃亮一下。這說明在切斷電感回路的電流時(shí),電流從有到無發(fā)生急劇的變化,l中將產(chǎn)生自感電動(dòng)勢對(duì)抗電流的減小,即流過hl的自感電流起始值較大,hl被點(diǎn)亮,隨著該自感電流的減小,hl熄滅。
元器件選擇
rpl和rp2選用lw線繞電位器或合成膜電位器。
ll和l2使用j2423型實(shí)驗(yàn)用電感器。
s1選用雙極雙位按鍵開關(guān);s2和s3選用按鍵自鎖式開關(guān)或動(dòng)合按鈕。
pal和pa2使用實(shí)驗(yàn)演示用電流計(jì)。
gb使用6v直流穩(wěn)壓電源。
hl使用普通氧指示燈。
在中學(xué)物理教學(xué)中,為了直觀形象地說明自感現(xiàn)象,通常采用電感線圈和白熾燈泡來演示實(shí)驗(yàn)。這種演示電路的缺點(diǎn)是燈泡由暗變亮或由亮變暗的過渡時(shí)間太短 (僅0.25δ左右)且燈泡容易損壞。本例介紹的電磁感應(yīng)現(xiàn)象演示器,采用電流表和氖指示燈來演示自感現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)效果較好。
電路工作原理
該電磁感應(yīng)現(xiàn)象演示器電路由電感器ll、l2、開關(guān)sl-s3、電池gb、電位器rpl、rp2和電流表pal、pa2組成,如圖2-15所示。
圖2-15電磁感應(yīng) 現(xiàn)象演示器電路(三)
ll、sl、s2、rpl、rp2和pal、pa2用來演示電流增加時(shí)的自感應(yīng)現(xiàn)象。演示時(shí),接通s2,將sl置于”1”位置,調(diào)節(jié)rpl和rp2的阻值,使pal和pa2的電流值均為100ma后,斷開s2。再將s1置于 “2”
位置,并接通s2,pa2的指針經(jīng)3.5δ即可指在100ma刻度位置,而pal需經(jīng)4.8δ才能停在100ma刻度位置(這是由于通過l的電流從無到有發(fā)生了急劇的變化,l中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢對(duì)抗電流的增加所致,流過pal的電流不可能立即達(dá)到穩(wěn)定值),兩支路的時(shí)間差為1.3δ,學(xué)生很容易看清楚電流增加時(shí)的自感現(xiàn)象。(每做一次演示,應(yīng)將sl進(jìn)行換位,以消除電感線圈鐵心的剩磁,保持線圈電感量不變)hl、l2和s3用來演示電流減小時(shí)的自感現(xiàn)象。演示時(shí),先接通s3,然后再斷開s3,可清楚地觀察到hl閃亮一下。這說明在切斷電感回路的電流時(shí),電流從有到無發(fā)生急劇的變化,l中將產(chǎn)生自感電動(dòng)勢對(duì)抗電流的減小,即流過hl的自感電流起始值較大,hl被點(diǎn)亮,隨著該自感電流的減小,hl熄滅。
元器件選擇
rpl和rp2選用lw線繞電位器或合成膜電位器。
ll和l2使用j2423型實(shí)驗(yàn)用電感器。
s1選用雙極雙位按鍵開關(guān);s2和s3選用按鍵自鎖式開關(guān)或動(dòng)合按鈕。
pal和pa2使用實(shí)驗(yàn)演示用電流計(jì)。
gb使用6v直流穩(wěn)壓電源。
hl使用普通氧指示燈。
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