电感、电容工作特性演示器

　　右图是根据教材所需制作的电感、电容演示器电路及其装置。下面就该演示器的特点用途、材料选择、制作过程、使用方法及附属仪器等作介绍。

　　特点 利用灯泡的亮度变化来进行实验，直观、现象明显、可视性强。而且取材容易，制作简单，实验易成。

　　用途 （1）可演示屯感对交变电流的阻碍作用及感抗的大小与线圈的自感系数有关。（2）可演示电容器具有的“隔直流”、“通交流”作用。（3）可演示电容对交变电流的阻碍作用及容抗的大小与电容器的电容量大小有关。（4）可演示电容器的充放电特性。

　　制作 白色木制三合板一块（长36cm,宽26cm）；双刀双掷开关一只；单刀双掷开关两只；6V／0.3A螺口小电珠连座一套；200μF／25V电解电容四只；电感线圈一只（可用J2426型小型变压器代替，该变压器实验室有配备），线圈匝数分别为：I=120匝、Ⅱ=240匝；鳄鱼夹两只；φ0.5mm的漆包线约1米；胶质电线50cm；蓝色记号笔1支，接线柱6只；厚0.5mm的白铁皮一小块。

　　（1）用蓝色记号笔把事先设计画好的电路图画在白色木制三合板上，即成电路板。

　　（2）用手摇钻在电路板的适当位置上钻孔，将开关、接线柱、电感线圈、电容器等元件固定在电路板上。然后用φ0.5mm的漆包线从电路板的背面，将电路焊接连通。

　　（3）把四只电解电容两两串联，即将两商相同极性的两极（正极与正极或负极与负极）串接在一起，组成两个无极电容。

　　只将其中一个无极电容接入电路。另一个无极电容一端接入电路，而另一端焊用一导线与鳄鱼夹连接（该电容暂未并人另一电容两端），待需演示电容并联时使用。

　　（4）电感由两组不同匝数的线圈构成，先将两组线圈的末端焊在一起接入电路，其首端暂不接入电路。实验时，可通过一个与开关K1（触点2）相连的鳄鱼夹，将其分另IJ接入电路。

　　（5）用厚0.5mm的白铁皮做两只电路板的支撑脚，用螺丝固定在电路板的下方的边角上即可。

　　首先，用一小段裸露的铜导线将电路中的电流表符号两旁的接线柱连通，然后用导线把固定在电路板左边的交、直流电源部分的四个接线柱，分别与学生电源的交、直流输出端的旋钮接通，电压均选用6V输出。制作好的板卡见下图。

　　1.演示电感对交变电流的阻碍作用：

　　先分剐将单刀双掷开关K往上拨。即将“l”和“2”接通，Kl往左拨，即将“1”和“2”接通，电感线圈接入电路。实验时，接通学生电源开关，这时，若把双刀双掷开关S往上拨，电路接入直流电源，灯泡正常发亮；若把开关S往下拨，电路接入交流电源，灯泡亮度明显变暗。接着，把鳄鱼夹从0～120匝的电感线圈取下。接到0～240匝的电感线圈上，重复上述实验，可看到当电路接人查流电源时，灯泡亮度正常；当电路接入交流电源时，灯泡不亮。表明线圈的电感大小与线圈的匝数、自感系数等有关。线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，电感对交鸾电流的阻碍作用就越大，感抗也就越大。

　　2.演示电容器“隔直流”、“通交流”

　　把开关K1往右拨，即将“l”和“3”接通，电容接入电路（只接入一只无极性电容）。实验时，如果接通直流电源，灯泡不亮，说明直流不能通过电容器。如果接通交流电源。灯泡就亮，说明交流能够“通过”电容器。

　　3、演示电容对交变电流的阻碍作用

　　把开关S往下拨，即用一根导线把电容器短路，相当于把灯泡直接与交流电源相接，如果看到灯泡比只接电容器时亮得多，表明电容对交变电流有阻碍作用。

　　实验中，如需再用另一个相同无极电容与电路中的无极电容器并联，只需将事先一端连有鳄鱼夹的另一个无极性电容夹到电路中的无极电容一端与其并接，这时可看到，灯泡的亮度要比接一个无极性电容器时亮得多，表明电容器的容抗大小与电容器的电容量大小有关。电容器的容量越大、交流的频率越高，电容器对交流电的阻碍就越小，容抗就越小。

　　4.演示电容器的充放电特性

　　把开关S往上拨，接入直流电源，电压选用8V～10V。这时，把接在电路板上的电流表符号两旁接线柱的铜导线拆掉，两接线柱分别用导线接到50mA或l00mA的直流演示电流表的“+”和“-”接线柱上。（电表的指针应调整到刻度盘的中央位置），实验时，将两只无极性电容并联。接通电源-，如果将单刀双掷开关K往上拨，即开关“l”与“2”接通，这时对电容器充电。即可看到灯泡瞬间一亮，演示电表指针同时往左摆动一个角度后回到原来的位置；如果将单刀双掷开关K往下拨，开关“1”与“3”接通，这时电容器放庖，灯泡又一瞬间一亮，演示电表指针同时又往右摆动一个角度后又回到原来的位置。便可说明电容器充电和放电的过程。

　　5.附属仪器 .

　　J1202-1型学生电源一台，J0401型演示电表一只（另加直流100mA通路板一块，表针调在刻度盘中央位置）。