CN202332030U - 一种电工实验教学装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了电工实验教学装置，包括六组电路，六组电路之间并联连接；第一组电路包括双刀单掷开关K1和电流源Is1，通过控制双刀单掷开关K1与电流源Is1连通或断开控制本组电路是否输入电流；第二组电路包括电阻R1、双刀双掷开关K2以及电压源Us1，通过控制双刀双掷开关K2与电压源Us1连通或断开控制本组电路是否输入电压；第三组电路包括双刀单掷开关K3和电流源Is2；第四组电路包括电阻R2、双刀双掷开关K4以及电压源Us2；第六组电路包括电阻R3、双刀双掷开关K5以及二极管D；第五组电路包括双刀单掷开关K6。本实用新型可进行多种电工实验，节省教学成本并可提高教学实验的质量与效率。

Description

一种电工实验教学装置
技术领域
本实用新型属于教学仪器技术领域，特别是一种对电工基本定律进行实验的教学装置。
背景技术
目前，教学用电工基本定律实验装置，分别由3个实验线路来完成，分别是基尔霍夫定律与叠加原理实验线路、戴维南定理验证实验线路、电压源与电流源的等效变换实验线路。由此带来的缺陷是：1）现有的各种单一功能的实验电路中有很多元件都相同，但却不能相互通用，造成资源浪费；2）各实验电路彼此孤立，整个实验装置成本高、价格贵； 3）学生在作实验时需要连接很多线，需要8个课时才能完成，效率低；4）在实验时，由于每组实验线路完全一样，个别组同学存在未做实验直接抄袭其它组数据的现象。此外，基尔霍夫定律与叠加原理实验线路中不含电流源，具有局限性。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种电工实验教学装置。
为了解决上述技术问题，本实用新型公开了一种电工实验教学装置，包括六组电路，六组电路之间并联连接；所述第一组电路包括双刀单掷开关K1和电流源Is1，通过控制双刀单掷开关K1与电流源Is1连通或断开控制本组电路是否输入电流；所述第二组电路包括电阻R1、双刀双掷开关K2以及电压源Us1，通过控制双刀双掷开关K2与电压源Us1连通或断开控制本组电路是否输入电压；所述第三组电路包括双刀单掷开关K3和电流源Is2，通过控制双刀单掷开关K3与电流源Is2连通或断开控制本组电路是否输入电流；所述第四组电路包括电阻R2、双刀双掷开关K4以及电压源Us2，通过控制双刀双掷开关K4与电压源Us2连通或断开控制本组电路是否输入电压；所述第六组电路包括电阻R3、双刀双掷开关K5以及二极管D，通过控制双刀双掷开关K5与二极管D或者连通电阻R3连通；所述第五组电路包括双刀单掷开关K6，用于控制所述第六组电路是否与其余电路连通。
有益效果：本实用新型所述实验教学装置，既可以做基尔霍夫定律与叠加原理实验，又可做戴维南定理验证实验、电压源与电流源的等效变换实验，且每种实验有多种方式，节省教学成本并可提高教学实验的质量与效率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做更进一步的具体说明，本实用新型的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1是本实用新型实施电路图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型公开了一种装置，包括2个电压源、2个电流源、3个电阻、1个二极管，每个电压源都可以通过开关接入或短接；每个电流源都可以通过开关接入或断开。
具体而言，本实用新型的电工实验教学装置，包括六组电路，六组电路之间并联连接；所述第一组电路包括双刀单掷开关K1和电流源Is1，通过控制双刀单掷开关K1与电流源Is1连通或断开控制本组电路是否输入电流；所述第二组电路包括电阻R1、双刀双掷开关K2以及电压源Us1，通过控制双刀双掷开关K2与电压源Us1连通或断开控制本组电路是否输入电压；所述第三组电路包括双刀单掷开关K3和电流源Is2，通过控制双刀单掷开关K3与电流源Is2连通或断开控制本组电路是否输入电流；所述第四组电路包括电阻R2、双刀双掷开关K4以及电压源Us2，通过控制双刀双掷开关K4与电压源Us2连通或断开控制本组电路是否输入电压；所述第六组电路包括电阻R3、双刀双掷开关K5以及二极管D，通过控制双刀双掷开关K5与二极管D或者连通电阻R3连通；所述第五组电路包括双刀单掷开关K6，用于控制所述第六组电路是否与其余电路连通。
实施例
本实施例中的教学装置可以实现以下教学示例。
一、根据本实施例进行基尔霍夫电流定律实验验证至少有32种方式。
例如：将开关K1、K3、K6闭合，开关K2、K4分别打向Us1侧、Us2侧，开关K5打向R3侧，验证I1+I2+Is1+Is2=I3。
例如：将开关K1断开、开关K3、K6闭合，开关K2、K4分别打向Us1侧、Us2侧，开关K5打向R3侧，验证I1+I2 +Is2=I3。
二、根据本实施例进行基尔霍夫电压定律实验验证有多种方式。
例如：将开关K1、K3断开，K6闭合，开关K2、K4分别打向Us1侧、Us2侧，开关K5打向R3侧，分别测量各元件的电压验证基尔霍夫电压定律。
三、根据本实施例进行叠加原理实验验证有多种方式。
例如：将开关K1、K3、K6闭合，开关K2、K4分别打向Us1侧、Us2侧，开关K5打向R3侧，测量电流I3；将开关K1闭合，开关K3断开，开关K2、K4分别打向短路侧，开关K5打向R3侧，测量Is1单独作用时电流I3；将开关K3闭合，开关K1断开，开关K2、K4分别打向短路侧，开关K5打向R3侧，测量Is2单独作用时电流I3；将开关K1、K3闭合，开关K2、K4分别打向Us1侧、短路侧，开关K5打向R3侧，测量Us1单独作用时电流I3；将开关K1、K3闭合，开关K2、K4分别打向Us1侧、短路侧，开关K5打向R3侧，测量Us2单独作用时电流I3。从而验证叠加原理。
例如：将开关K1、K3、K6闭合，开关K2、K4分别打向Us1侧、Us2侧，开关K5打向二极管侧，测量电流I3；将开关K1闭合， 开关K3断开，开关K2、K4分别打向短路侧，开关K5打向二极管侧，测量Is1单独作用时电流I3；将开关K3闭合，开关K1断开，开关K2、K4分别打向短路侧，开关K5打向二极管侧，测量Is2单独作用时电流I3；将开关K1、K3闭合，开关K2、K4分别打向Us1侧、短路侧，开关K5打向二极管侧，测量Us1单独作用时电流I3；将开关K1、K3闭合，开关K2、K4分别打向Us1侧、短路侧，开关K5打向二极管侧，测量Us2单独作用时电流I3；验证此时叠加原理是否成立。
四、根据本实施例进行戴维南定理实验验证有多种方式。
例如：将开关K1、K3闭合，开关K2、K4分别打向Us1侧、Us2侧，将开关K6断开，测量Is2两端电压为开关K6左侧有源二端口电路的开路电压；之后将开关K1、K3断开，开关K2、K4打向短路侧，测量开关K6左侧二端口电路的等效电阻；根据戴维南定理计算出电流I3，然后将开关K1、K3、K6闭合，开关K2、K4分别打向Us1侧、Us2侧，开关K5打向R3侧，测量此时电流I3与计算值比较，验证戴维南定理。
五、根据本实施例进行电压源与电流源的等效变换实验验证有多种方式。
例如：将开关K1、K6闭合，K3断开，开关K2、K4分别打向短路侧、Us2侧，开关K5打向R3侧，测量电流I3；然后将开关K1断开，开关K2打向Us1侧，使Us1= Is1R1，开关K3闭合，开关K4打向短路侧，开关K6闭合，开关K5打向R3侧，测量电流I3与前面的测量值比较验证电压源与电流源的等效变换。
本实用新型提供了一种电工实验教学装置的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (1)

1.一种电工实验教学装置，其特征在于，包括六组电路，六组电路之间并联连接；
所述第一组电路包括双刀单掷开关K1和电流源Is1，通过控制双刀单掷开关K1与电流源Is1连通或断开控制本组电路是否输入电流；
所述第二组电路包括电阻R1、双刀双掷开关K2以及电压源Us1，通过控制双刀双掷开关K2与电压源Us1连通或断开控制本组电路是否输入电压；
所述第三组电路包括双刀单掷开关K3和电流源Is2，通过控制双刀单掷开关K3与电流源Is2连通或断开控制本组电路是否输入电流；
所述第四组电路包括电阻R2、双刀双掷开关K4以及电压源Us2，通过控制双刀双掷开关K4与电压源Us2连通或断开控制本组电路是否输入电压；
所述第六组电路包括电阻R3、双刀双掷开关K5以及二极管D，通过控制双刀双掷开关K5与二极管D或者连通电阻R3连通；
所述第五组电路包括双刀单掷开关K6，用于控制所述第六组电路是否与其余电路连通。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109754686A (zh) * 2019-03-26 2019-05-14 北方工业大学 一种桥式电路演示教具

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