雷電現(xiàn)象簡(jiǎn)易模擬器
為了演示打雷閃電是天空中的放電現(xiàn)象,利用視頻觀看以外,為了近距離感受“放電現(xiàn)象”,一般采用實(shí)驗(yàn)室以前配備的儀器——摩擦起電機(jī)。該演示器存在許多缺陷,在課堂實(shí)際操作中時(shí),調(diào)整性、耐候性較差,實(shí)驗(yàn)成功率較低。于是我想到,利用逆變升壓原理,將干電池的電壓通過逆變升壓,多次倍壓和電容儲(chǔ)能,提高到足以擊穿空氣的高壓電,再通過金屬小球放電。經(jīng)實(shí)際制作試驗(yàn),火花較明顯,聲音清脆響亮,很好地模擬了天空中的閃電和打雷的情景。讓學(xué)生對(duì)天空中的閃電、打雷現(xiàn)象有一個(gè)直觀感受。由于采用電子零件,和五號(hào)電池作電源,電路簡(jiǎn)單,制作容易,結(jié)構(gòu)清爽,視聽感覺效果均較好。該教具設(shè)計(jì)有60kv超高壓,先調(diào)整好兩個(gè)金屬小球到適當(dāng)距離(大約4-6厘米),再按下開關(guān),接通電源,足夠大的高壓電就擊穿空氣,開始跳火放電,隨即看到火花和聽到“啪啪”聲。效果比較明顯。
工作原理:電池直流電→逆變成高壓交流電→整流倍壓→超高壓直流電
電路原理圖:(省略了倍壓電路重復(fù)部分。)
在高壓端安裝有泄放電阻,斷開電源時(shí),高壓馬上消失,相對(duì)比較安全。但在使用中還是要謹(jǐn)防學(xué)生接近碰觸。
制作說明:該雷電模擬器在制作時(shí),采用了一些現(xiàn)成的材料和取代品,外觀比較粗糙,主要有電源(電池),控制開關(guān),電路板,放電桿和小球。由于能量輸出較小,輸出電壓較高,絕緣性要求良好,高壓裸露部分受潮都會(huì)影響放電成功。還有很多值得改進(jìn)的地方。