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描绘电场等势线实验演示器

发布时间:2008/6/3 0:00:00 访问次数:667

在高中物理课 “描绘电场等势线”的实验中是用灵敏电流计来探测等势点位置。本例介绍的描绘电场等势线实验演示器,采用声音来探测等势点位置,实验简单而精确。
电路工作原理
该描绘电场等势线实验演示器电路由多谐振荡器、探测电路和音频功率放大电路组成,如图2-28所示。

图2-28描绘电场等势线实验演示器电路

多谐振荡器电路由电源开关s1、电池gb1、电阻器rl、r2、电容器cl和时基集成电路icl组成。探测电路由电容器c2、电极a、b和探针c、d组成。音频功率放大电路由音量电位器rp、电容器c3-c8、电阻器r3-r6、音频功率放大集成电路ic2、扬声器bl、电源开关s2和电池gb2组成。接通sl后,多谐振荡器通电工作,输出频率为lkhz的振荡信号。该信号加到导电纸的两电极a、b上,在电极a、b间形成交变电流电场。经实验表明,描绘电场等势线时,既可以用恒定电流电场来模拟静电场,也可以用交变电流场来模拟静电场,因为静电场、恒定电流电场和交变电流电场均有相同形状的等势线
分布。在演示用交变电流电场模拟静电场来描绘电场等势线的实验时,可将s2接通,使音频功率放大电路通电工作,然后用两探针来探测电极a、b间的交流电流电场 (手持探针d先压在基准点上,然后再用探针c找等势点,这样可避免噪声的发生)。演示结果表明:若两探针探测到的电场中的两点为等势点时,则bl不发声;若两探针探测到的电场中两点间有电势差时,bl就会发声。两点间的电势差越大,bl发声越响。
元器件选择
rl-r6选用1/4w金属膜电阻器或碳膜电阻器。
rp选用带开关 (s2) 的合成膜电位器。
cl、c4和c7均选用独石电容器;c2、c3、c5、c6和c8均选用16v的铝电解电容器。
lcl选用ne555型时基集成电路;ic2选用tda2003型音频功率放大集成电路。
s1选用微型单极拨动式开关。
gbl和gb2选用6v叠层电池。
bl选用1-3w、8ω的电动式扬声器。
探针d用裸金属杆代替,探针c用万用表笔代替。




在高中物理课 “描绘电场等势线”的实验中是用灵敏电流计来探测等势点位置。本例介绍的描绘电场等势线实验演示器,采用声音来探测等势点位置,实验简单而精确。
电路工作原理
该描绘电场等势线实验演示器电路由多谐振荡器、探测电路和音频功率放大电路组成,如图2-28所示。

图2-28描绘电场等势线实验演示器电路

多谐振荡器电路由电源开关s1、电池gb1、电阻器rl、r2、电容器cl和时基集成电路icl组成。探测电路由电容器c2、电极a、b和探针c、d组成。音频功率放大电路由音量电位器rp、电容器c3-c8、电阻器r3-r6、音频功率放大集成电路ic2、扬声器bl、电源开关s2和电池gb2组成。接通sl后,多谐振荡器通电工作,输出频率为lkhz的振荡信号。该信号加到导电纸的两电极a、b上,在电极a、b间形成交变电流电场。经实验表明,描绘电场等势线时,既可以用恒定电流电场来模拟静电场,也可以用交变电流场来模拟静电场,因为静电场、恒定电流电场和交变电流电场均有相同形状的等势线
分布。在演示用交变电流电场模拟静电场来描绘电场等势线的实验时,可将s2接通,使音频功率放大电路通电工作,然后用两探针来探测电极a、b间的交流电流电场 (手持探针d先压在基准点上,然后再用探针c找等势点,这样可避免噪声的发生)。演示结果表明:若两探针探测到的电场中的两点为等势点时,则bl不发声;若两探针探测到的电场中两点间有电势差时,bl就会发声。两点间的电势差越大,bl发声越响。
元器件选择
rl-r6选用1/4w金属膜电阻器或碳膜电阻器。
rp选用带开关 (s2) 的合成膜电位器。
cl、c4和c7均选用独石电容器;c2、c3、c5、c6和c8均选用16v的铝电解电容器。
lcl选用ne555型时基集成电路;ic2选用tda2003型音频功率放大集成电路。
s1选用微型单极拨动式开关。
gbl和gb2选用6v叠层电池。
bl选用1-3w、8ω的电动式扬声器。
探针d用裸金属杆代替,探针c用万用表笔代替。




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