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电磁感应现象演示器(三)
在中学物理教学中,为了直观形象地说明自感现象,通常采用电感线圈和白炽灯泡来演示实验。这种演示电路的缺点是灯泡由暗变亮或由亮变暗的过渡时间太短 ( 仅 0 . 25 δ左右 ) 且灯泡容易损坏。本例介绍的电磁感应现象演示器,采用电流表和氖指示灯来演示自感现象,实验效果较好。
电路工作原理
该电磁感应现象演示器电路由电感器Ll、L2、开关Sl-S3、电池GB、电位器RPl、RP2和电流表PAl、PA2组成,如图2-15所示。
图2-15电磁感应 现象演示器电路(三)
Ll、Sl、S2、RPl、RP2和PAl、PA2用来演示电流增加时的自感应现象。演示时,接通S2,将Sl置于”1”位置,调节RPl和RP2的阻值,使PAl和PA2的电流值均为100mA后,断开S2。再将S1置于 “2”
位置,并接通S2,PA2的指针经3.5δ即可指在100MA刻度位置,而PAl需经4.8δ才能停在100MA刻度位置(这是由于通过L的电流从无到有发生了急剧的变化,L中产生自感电动势对抗电流的增加所致,流过PAl的电流不可能立即达到稳定值),两支路的时间差为1.3δ,学生很容易看清楚电流增加时的自感现象。(每做一次演示,应将Sl进行换位,以消除电感线圈铁心的剩磁,保持线圈电感量不变)
HL、L2和S3用来演示电流减小时的自感现象。演示时,先接通S3,然后再断开S3,可清楚地观察到HL闪亮一下。这说明在切断电感回路的电流时,电流从有到无发生急剧的变化,L中将产生自感电动势对抗电流的减小,即流过HL的自感电流起始值较大,HL被点亮,随着该自感电流的减小,HL熄灭。
元器件选择
RPl和RP2选用lW线绕电位器或合成膜电位器。
Ll和L2使用J2423型实验用电感器。
S1选用双极双位按键开关;S2和S3选用按键自锁式开关或动合按钮。
PAl和PA2使用实验演示用电流计。
GB使用6V直流稳压电源。
HL使用普通氧指示灯。
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