CN201562384U - 直流电路电流流向演示器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种直流电路电流流向演示器，其特征在于：包括多谐振荡器电路、计数电路和显示电路；多谐振荡器电路由时基集成电路块NE555及外围器件电阻R1、电位器RP、电容器C1和电容C2器组成；计数电路由集成电路块CD4017、电容器C3和电阻器(R2-R11)组成；显示电路由发光二极管(LED1-LED20)和单刀双掷钮子开关K组成；本实用新型可用在教学中仿真演示电流的流动方向，包括顺时针和逆时针方向；还可仿真演示电阻上的电压降方向以及电动势的方向。本实用新型小巧玲珑便携带，具有结构简单、灵敏度高，制作成本低、操作方便和经久耐用等优点。

Description

直流电路电流流向演示器
技术领域
本实用新型涉及教学仪器，具体涉及直流电路电流流向演示器。
背景技术
电流是导电粒子在电场力作用下定向移动形成的，而且规定正电荷移动的方向为电流方向，导电粒子是非常微小的，摸不到，看不见的。电子类专业或初、高中物理电流方向认识的教学中，如果制作一种演示电流方向的辅助设备配合教学，让学生对电流方向认识既感到直观生动形象，又便于理解和记忆。
实用新型内容
本实用新型针对上述问题如何提供一种直流电路电流流向演示器，解决的问题是：在教学中能仿真演示电流的流动方向，包括顺时针和逆时针方向；能演示电阻上的电压降方向；能演示电动势的方向。本实用新型小巧玲珑便携带，具有结构简单、灵敏度高，制作成本低、操作方便和经久耐用等优点。
本实用新型所提出的技术问题是这样解决的：构造一种直流电路电流流向演示器，其特征在于：包括多谐振荡器电路、计数电路和显示电路；多谐振荡器电路由时基集成电路块NE555及外围器件电阻R1、电位器RP、电容器C1、C2组成；计数电路由集成电路块CD4017、电容器C3和电阻器R2-R11组成；显示电路由发光二极管LED1-LED20和单刀双掷钮子转换开关K组成。
按照本实用新型所提供的直流电路电流流向演示器，其特征在于：集成电路块NE555的7脚连接电阻器R1一端，电阻器R1另一端和供电端正极相连，电位器连接在集成电路块NE555的6脚和7脚之间，集成电路块NE555的2脚和6脚直接相连，电容器C1正极端连接NE555的2脚，负极端连接电源负极，电容器C2连接在集成电路块NE555的5脚和电源负极之间。
按照本实用新型所提供的直流电路电流流向演示器，其特征在于：计数电路集成电路块CD4017的CP端和集成电路块NE555的输出端3脚相连接，电容器C3一端接电源供电端正极，另一端连接计数电路集成块CD4017的15脚。
按照本实用新型所提供的直流电路电流流向演示器，其特征在于：显示电路发光二极管LED1-LED10采用共阴极连接后连接在转换开关K位置“1”上，发光二极管LED11-LED20采用共阴极连接后并联接在转换开关K位置“2”上，发光二极管阳极分别连接电阻器R3-R12的一端，电阻器R3-R12的另一端分别和计数电路集成块CD4017的输出端Q0-Q9相连接。
附图说明
附图1是本实用新型的电路结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
如附图1所示，本实用新型电路结构由三大部分组成：(1)由时基集成电路块NE555及外围电阻器R1、电位器RP、电容器C1、C2组成多谐振荡器。(2)由集成电路块CD4017及外围电容器C3、电阻器R2-R11组成计数电路。(3)由发光二极管LED1-LED20和转换开关K组成显示电路。
时基电路集成电路块NE555与外阻容元器件构成多谐振荡器，当合上开关S时，供电电源Ec通过电阻器R1、电位器RP对电容器C1充电，充电开始瞬时，由于时基集成电路NE555的2脚处于低电平，输出端3脚为高电平，供电电源Ec经电阻器R1、电位器RP向电容器C1充电至2/3Ec时，输出端3脚由高电平转为低电平，此时内部放电管导通，电容器C1上电荷经电位器RP通过集成电路NE555的7脚经内部对地放电，当集成电路NE555的2、6脚电位降至1/3Ec时，输出端3脚又由低电平转为高电平，电容器C1又再次充电，如此循环往复，形成振荡，时基集成电路NE555的3脚输出周期性的矩形脉冲信号。输出矩形脉冲信号输入至CD4017上升沿触发的CP端。为保证计数从零开始，计数集成电路块CD4017清零端15脚在每次接通电源的瞬间提供一个清零脉冲，因CP端14脚与CE端13脚有互锁关系，当CP端有信号输入时，CE端要接于低电平，否则不能输入信号的。CD4017的10个输出端Q0-Q9它们随着时基集成电路NE555输出矩形脉冲信号输入而依次出现高电平，驱动发光二极管LED1-LED10或LED11-LED20依次发亮产生“流水效果”，仿真指示电流的流向。为“流水”有一个适宜的流速，在时基集成电路NE555组成的多谐振荡器电路设置了RP可变电阻器，调整其阻值大小，可改变电容器C1充放电的快慢，从而改变振荡频率，因此也改变了仿真电流的流动快慢。当开关K从位置“1”拔到位置“2”时，仿真电流的流动方向就发生改变。
元器件参数：发光二极管LED1-LED20选用20只φ5高亮度的发光二极管；RP选用100K小型电位器；C1选用4.7u/10V的铝电解电容器；C2、C3选用瓷片电容器；RO-R12选用1/8W碳膜电阻器；开关K选用单刀双掷钮子开关；电源Ec由三节5号干电池串联组成。
实用新型还可做出各种不同的变通方式，以上通过由附图1所示实施例的具体实施方式，是对本实用新型的上述内容作进一步详细说明，但不应将此理解为本实用新型上述的主题的范围仅限于所描述的实例。在不脱离本实用新型上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换和变更，均应包括在本实用新型的范围内。

Claims (4)

1.一种直流电路电流流向演示器，其特征在于：包括多谐振荡器电路、计数电路和显示电路；多谐振荡器电路由时基集成电路块NE555及外围器件电阻R1、电位器RP、电容器C1、C2组成；计数电路由集成电路块CD4017、电容器C3和电阻器R2-R11组成；显示电路由发光二极管LED1-LED20和单刀双掷钮子转换开关K组成。
2.根据权利要求1所述的直流电路电流流向演示器，其特征在于：集成电路块NE555的7脚连接电阻器R1一端，电阻器R1另一端和供电端正极相连，电位器连接在集成电路块NE555的6脚和7脚之间，集成电路块NE555的2脚和6脚直接相连，电容器C1正极端连接NE555的2脚，负极端连接电源负极，电容器C2连接在集成电路块NE555的5脚和电源负极之间。
3.根据权利要求1所述的直流电路电流流向演示器，其特征在于：计数电路集成电路块CD4017的CP端和集成电路块NE555的输出端3脚相连接，电容器C3一端接电源供电端正极，另一端连接计数电路集成块CD4017的15脚。
4.根据权利要求1所述的直流电路电流流向演示器，其特征在于：显示电路发光二极管LED1-LED10采用共阴极连接后连接在转换开关K位置“1”上，发光二极管LED11-LED20采用共阴极连接后并联接在转换开关K位置“2”上，发光二极管阳极分别连接电阻器R3-R12的一端，电阻器R3-R12的另一端分别和计数电路集成块CD4017的输出端Q0-Q9相连接。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103150950A (zh) * 2013-01-27 2013-06-12 白洪义 一种lc电磁振荡演示仪
CN105677523A (zh) * 2016-01-07 2016-06-15 西安电力高等专科学校 一种计算机电子检测板卡
CN106816068A (zh) * 2015-11-29 2017-06-09 重庆尊来科技有限责任公司 一种非门型的容抗测试仪
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