雷電現(xiàn)象簡易模擬器

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”，一般采用實驗室以前配備的儀器——摩擦起電機。該演示器存在許多缺陷，在課堂實際操作中時，調整性、耐候性較差，實驗成功率較低。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)實際制作試驗，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。讓學生對天空中的閃電、打雷現(xiàn)象有一個直觀感受。由于采用電子零件，和五號電池作電源，電路簡單，制作容易，結構清爽，視聽感覺效果均較好。該教具設計有60kv超高壓，先調整好兩個金屬小球到適當距離（大約4-6厘米），再按下開關，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部分。）

在高壓端安裝有泄放電阻，斷開電源時，高壓馬上消失，相對比較安全。但在使用中還是要謹防學生接近碰觸。

制作說明：該雷電模擬器在制作時，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，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影響放電成功。還有很多值得改進的地方。