传统教具在演示自感现象时存在诸多不足:操作不便、演示通、断电自感时要分别使用两个感量不同的电感器,还须在两个电路中进行,造成学生对概念理解的一种割裂印象;不能直接显示自感电动势的方向。另外在实验时,灯泡损坏现象很严重。
笔者经过实践,研制了一个实验装置,它弥补了上述不足并具有制作简单、成本低、操作简便的特点。现介绍如下:
一、装置如图所示
二、元件选择
电感器(L)选用普通40W日光灯镇流器,电阻(R)取(1/4)W碳膜电阻,阻值与镇流器的直流电阻相等,(A1,A2)为两只普通6.3V指示灯泡,(D1,D2)为两只普通发光二级管,(K)为按键式开关,红、黑色小号接线柱各一只。
三、制作方法:
先取五层板一块,加工成60cm×50cm。然后用小木方制成支承示教板的支架。再将上述元件按上述线路图安装好。
四、实验步骤:
1、通电自感:
将直流6V电源接人电路,按下开关,电路接通,指示灯(A2)立即发亮,而另一指示灯(A1)则稍后才亮。此时,两个发光二极管均不亮,说明电流方向是从左至右。电感器产生的自感电动势的方向是从右至左,阻碍了流过(A1)的电流增大,所以(A1)稍后发亮。
2、断电自感:
断开开关,指示灯A1、A2熄灭,发光二极管(D1)不亮,(D2)亮一下又熄灭,这个现象表明切断电源后自感电动势阻碍电路中电流的减小,并使电流沿L→A1→D2(A2)→R→L回路流动。
