简单直观的自感现象演示装置

　　在以往的教材和有关资料中，自感现象的演示都是画出原理图加以说明，所以讲起课来空洞、抽象、不直观，学生听起课来不好理解，又没有兴趣。我在长期教学实践中，逐步总结经验教训，终于制做出了比较实用的自感现象演示器。它演示起来既直观简单，又形象生动，操作方便。自感现象演示息器的原理如上图所示。实物外观图如下图所示。

　　
　　该装置的作用如下。

　　一、演示器作用

　　1．演示过程
　　
　　(1)支路I和支路ll都是纯电阻电路，限流电路R1、R2也阻值相同(其阻值为电感器的直流电阻值)。LEDl、LED2和LED3为相同的发光二极管。
　　
　　(2)按下按钮开关K。LEDl。LED2都立即同时发光．同样亮度，而LED3因反接不亮。
　　
　　(3)松开按钮开关K，LEDl，LED同时熄灭，LED3也不亮。
　　
　　现象说明：纯电阻电路中，电压与电流同相位。
　　
　　电阻两端的电压流进端为正，流出端为负，断开后电阻两端的压降为零。
　　
　　2．把R1换为电感器L
　　
　　(1)按下K的瞬间，LED2马上达到最亮，而LED2延时一定时间才能达到与LED2的亮度。
　　
　　(2)松开K，LEDl，LED2因断路马上熄灭，而LED3闪亮一下。
　　
　　现象说明：变化电流通过电感时，电感两端会产生自感电动势。开始闭合K的瞬间是电流由无到有的增大过程。自感电动势因此而产生，线圈的流进端为自感电动势的正端，流出端为负端，其作用是阻碍电流的增大，因此支路l的LEDl达到正常亮度较电阻支路ll的LED2为晚延迟了一定的时间；K接通一定时间后，电流稳定，自感电动势为零，LEDl、LED2同样亮，当K断开的瞬间LEDl、LED2因断路立即熄灭，而电路I中的电流是个减少的过程，电感L中的自感电动势的极性为电流流进端为负，流出端为正；因而与L相接的LED3得到正向电压而发亮。
　　
　　二、演示器制作
　　
　　自感电动势产生的条件是电流的变化；而自感电动势的作用总是阻碍电流的变化。演示器的制作方法如下。
　　
　　(1)电阻器R1、R2用碳膜或金属膜电阻，功率大于1／4W。阻值为43Ω。
　　
　　(2)LEDl、LED2、LED3用由5发光二极管，额定电压为1.95V。
　　
　　(3)电感器L用50W隔断变压器，把初次级两组线圈串联起来，当做电感器使用。同相端的直流判断法：把一组线圈与直流电源相接，另一组线圈接万用表的直流电压档；即红表笔接一端，黑表笔接一端。用直流电源点接触的方法，当表针正向偏转时，接电流正极的端子和接红表笔的端子是同相端。两组线圈的一组异各端连接在一起；另～组异各端用软导线引出作为电感器的引线。
　　
　　(4)K选用按钮开关，按下接通，松开断开，以便于该装置的演示。
　　
　　(5)直流电源选用可变交直流稳压电源。
　　
　　(6）电感支路1，A、B两点固定两个插座。
　　
　　LED3焊接在两插座的接线片上。隔离变压器两线圈串接后，另一组异各端各自焊上软导线后接上香蕉插头。电阻R1的两引线上也焊上香蕉插头，以便于换接而且保证接触良好。