專(zhuān)利名稱(chēng)：低壓電磁炮教學(xué)演示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種低壓電磁炮教學(xué)演示儀，尤其是帶有小型變壓器、2倍壓整流電路、一組儲(chǔ)能電容、電容充電指示小燈泡、用可控硅控制電子開(kāi)關(guān)的低壓電磁炮教學(xué)演示儀。
背景技術(shù)：
目前，在人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)物理選修3-1(2010年4月第3版)第三章磁場(chǎng)、物理選修3-2第四章電磁感應(yīng)的教學(xué)中,講解“電流的磁效應(yīng)”時(shí),開(kāi)展電磁炮實(shí)驗(yàn)演示能激發(fā)學(xué)生的好奇心，便于開(kāi)展國(guó)防科學(xué)教育、愛(ài)國(guó)主義教育，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。專(zhuān)利號(hào)200710057715. O,申請(qǐng)日2007. 06. 22的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種多功能電磁炮演示儀，演示效果雖好，但直接使用220伏交流電整流后對(duì)電容充電儲(chǔ)能，對(duì)電容耐壓要 求高，對(duì)放電控制元件可控硅的控制電流、反壓和通態(tài)平均電流等參數(shù)要求高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于操作，可見(jiàn)度高、控制電路不需附加電池、使用壽命長(zhǎng)、安全性高的物理實(shí)驗(yàn)教具低壓電磁炮教學(xué)演示儀。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的方案是低壓電磁炮教學(xué)演示儀帶有采用5-10瓦、輸入220伏、次級(jí)輸出16伏的小型變壓器，2倍壓整流電路、一組儲(chǔ)能電容、電容充電指示燈采用“3. 8V、0. 3A”小燈泡，開(kāi)關(guān)Kl控制充電時(shí)間，發(fā)光顯示充電過(guò)程，120歐姆電阻并聯(lián)在小燈泡兩端，用以保護(hù)小燈泡及應(yīng)急使用；電磁炮線(xiàn)圈連接在電子開(kāi)關(guān)輸出端與儲(chǔ)能電容組負(fù)極之間；大功率雙向可控硅BTA41700B制成電子開(kāi)關(guān)，鐵磁質(zhì)炮彈放在電磁炮線(xiàn)圈的炮管里一端，開(kāi)關(guān)K2控制電子開(kāi)關(guān)瞬時(shí)放電，強(qiáng)大的脈沖電流通過(guò)繞在炮管外的電磁炮線(xiàn)圈時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)，鐵磁質(zhì)炮彈被迅速磁化，產(chǎn)生強(qiáng)大的吸引力，鐵磁質(zhì)炮彈瞬間加速，鐵磁質(zhì)炮彈從炮管里高速射出，用以演示“電流的磁效應(yīng)”;電磁炮線(xiàn)圈呈紡錘狀，長(zhǎng)10CM，線(xiàn)徑1-1. 6麗，密繞450匝，炮管為長(zhǎng)20CM，內(nèi)直徑5麗，外直徑7麗的玻璃管，可減小炮管與鐵磁質(zhì)炮彈的摩擦，鐵磁質(zhì)炮彈為直徑4MM、長(zhǎng)5CM的鐵釘。本實(shí)用新型的有益效果是實(shí)驗(yàn)儀器整體結(jié)構(gòu)緊湊、成本低廉、易于操作，實(shí)驗(yàn)成功率高，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直觀(guān)，可見(jiàn)度大，控制電路不需附加電池，使用壽命長(zhǎng)，安全性高，通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)茉鰪?qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，能使學(xué)生更好地思考和理解“電與磁的聯(lián)系”，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，便于對(duì)學(xué)生進(jìn)行國(guó)防科學(xué)教育，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
以下結(jié)合附圖
和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。圖I為低壓電磁炮教學(xué)演示儀整體結(jié)構(gòu)圖。圖2為低壓電磁炮教學(xué)演示儀電子電路圖。圖I中，101為電容充電儲(chǔ)能的控制按鈕K1,102為小型變壓器，103為“3. 8V、0. 3A”小燈泡及燈泡座，104為電磁炮炮管，105為儲(chǔ)能電容組，106為電磁炮線(xiàn)圈，107為可控硅及散熱片，108為放電的電子開(kāi)關(guān)控制按鈕K2,109為電子開(kāi)關(guān)輸出端接線(xiàn)柱A，110為儲(chǔ)能電容組負(fù)極接線(xiàn)柱B，111為電磁炮線(xiàn)圈墊板。圖2中，Kp K2均為按壓式常開(kāi)觸點(diǎn)微動(dòng)開(kāi)關(guān)，A、B分別為紅、黑色接線(xiàn)柱，電阻R1功率為I瓦，電阻R2功率為1-2瓦，可控硅加裝散熱片，D1-D2為1N4007X2，C1-C2S1000 μ F/25VX2, C3-C14 為 4700 μ F/50VX 12，R2 為 I. 2Κ Ω 1-2 瓦，C15 為 O. 15J/200V。
具體實(shí)施方式
低壓電磁炮教學(xué)演示儀底面板和立面板采用厚度為16麗的三聚氰胺貼面纖維板，底面板長(zhǎng)38CM、寬23CM，立面板長(zhǎng)35CM、寬15CM，立面板距底面板外緣20CM ;儲(chǔ)能電容組充電的電路板長(zhǎng)25CM、寬10CM。按圖2電路連接各元件，電路板固定在立面板上，按壓式常開(kāi)觸點(diǎn)微動(dòng)開(kāi)關(guān)I、K2固定在立面板上邊緣對(duì)應(yīng)位置，放電的電子開(kāi)關(guān)放電控制元件是雙向可控硅ΒΤΑ41700Β，加上散熱片；電磁炮線(xiàn)圈呈紡錘狀，長(zhǎng)10CM，線(xiàn)徑1-1. 6麗，密繞450匝，炮管為長(zhǎng)20CM，內(nèi)直徑5ΜΜ，外直徑7ΜΜ的玻璃管，可減小炮管與鐵磁質(zhì)炮彈的摩擦，鐵1意安全；在儲(chǔ)能電容組放電完畢的狀態(tài)下拆裝電磁炮線(xiàn)圈，避免誤操作。
權(quán)利要求1.一種低壓電磁炮教學(xué)演示儀，其特征是低壓電磁炮教學(xué)演示儀帶有采用5-10瓦、輸入220伏、次級(jí)輸出16伏的小型變壓器，2倍壓整流電路、一組儲(chǔ)能電容、電容充電指示燈采用“3. 8V、0. 3A”小燈泡，開(kāi)關(guān)K1控制充電時(shí)間，120歐姆電阻并聯(lián)在小燈泡兩端，電磁炮線(xiàn)圈連接在電子開(kāi)關(guān)輸出端與儲(chǔ)能電容組負(fù)極之間，大功率可控硅制成電子開(kāi)關(guān)，鐵磁質(zhì)炮彈放在磁炮線(xiàn)圈的炮管里一端，開(kāi)關(guān)K2控制電子開(kāi)關(guān)瞬時(shí)放電，使電磁炮線(xiàn)圈產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低壓電磁炮教學(xué)演示儀，其特征是低壓電磁炮教學(xué)演示儀底面板和立面板采用厚度為16MM的三聚氰胺貼面纖維板，底面板長(zhǎng)38CM、寬23CM，立面板長(zhǎng)35CM、寬15CM，立面板距底面板外緣20CM ;儲(chǔ)能電容組充電的電路板長(zhǎng)25CM、寬10CM。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低壓電磁炮教學(xué)演示儀，其特征是電路板固定在立面板上，按壓式常開(kāi)觸點(diǎn)微動(dòng)開(kāi)關(guān)Kp K2固定在立面板上邊緣對(duì)應(yīng)位置，放電的電子開(kāi)關(guān)放電控制元件是雙向可控硅BTA41700B，加上散熱片。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低壓電磁炮教學(xué)演示儀，其特征是電磁炮線(xiàn)圈呈紡錘狀，長(zhǎng)10CM，線(xiàn)徑1-1. 6麗，密繞450匝，炮管為長(zhǎng)20CM，內(nèi)直徑5MM，外直徑7麗的玻璃管，可減小炮管與鐵磁質(zhì)炮彈的摩擦，鐵磁質(zhì)炮彈為直徑4MM、長(zhǎng)5CM的鐵釘。
專(zhuān)利摘要低壓電磁炮教學(xué)演示儀帶有小型變壓器，采用2倍壓整流電路、一組儲(chǔ)能電容、小燈泡發(fā)光顯示充電過(guò)程，大功率可控硅制成的電子開(kāi)關(guān)瞬時(shí)放電，電磁炮線(xiàn)圈連接在電子開(kāi)關(guān)輸出端與儲(chǔ)能電容組負(fù)極之間，鐵磁質(zhì)炮彈放在電磁炮線(xiàn)圈的炮管里一端，演示“電流的磁效應(yīng)”的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)潔，成本低廉、易于操作，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直觀(guān)，可見(jiàn)度大，使用壽命長(zhǎng)，安全性高，能較好地對(duì)學(xué)生進(jìn)行國(guó)防教育。
文檔編號(hào)G09B23/18GK202720808SQ20122029581
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月16日
發(fā)明者王富民 申請(qǐng)人:王富民