CN206489803U - 一种电流实验演示装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及教学仪器领域，具体涉及一种电流实验演示装置，包括实验箱，实验箱内部设置有溶液槽，溶液槽内插入第一电极和第二电极，所述第一电极连接第一直流电源的正极和开关，第二电极连接三极管的基极，所述三极管的集电极连接第二直流电源的正极，所述三极管的发射极连接一段直导线，所述直导线的末端分别连接第一直流电源负极和第二电源的负极，所述直导线的旁边放置有磁针。本实用新型对现有实验电路进行了改进，通过电流放大电路，保证了实验的安全性，使电解质溶液导电性实验的结果更加明显，便于观察；将电解质溶液的导电性实验和奥斯特实验结合起来，增加了实验的趣味性，提高了学生的学习兴趣。
Description
技术领域
本实用新型涉及教学仪器领域，具体涉及一种电流实验演示装置。
背景技术
在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物叫电解质。电解质的导电机理与金属的导电机理不同。金属是依靠自由电子的定向运动而导电，因而称为电子导体，除金属外，石墨和某些金属氧化物也属于电子导体。这类导体的特点是当电流通过时，导体本身不发生任何化学变化。电解质溶液的导电则依靠离子的得失电子反应，阴离子在阳极发生氧化反应，失去的电子经外线路流向电源正极，阳离子在阴极得到外电源负极提供的电子发生还原反应，这样整个电路才有电流通过。在电解质溶液的导电性实验过程中，将电极先后分别插入不同的溶液中，通过指示灯的强弱来判断溶液导电性的强弱，由于有些溶液导电性能区别不大，不易通过观察前后指示灯的强弱来判定，显示不直观，实验效果不明显。
在直导线附近，放置一枚小磁针，导线与磁针方向相同，南北放置，当导线中有电流通过时，磁针发生偏转。这一现象由丹麦物理学家奥斯特于1820年 7月通过试验首先发现。奥斯特实验表明通电导线周围和永磁体周围一样都存在磁场.奥斯特实验揭示了一个十分重要的本质——电流周围存在磁场，电流是电荷定向运动产生的，所以通电导线周围的磁场实质上是运动电荷产生的。由于地磁场的存在，要使磁针明显偏离原来方向，导线中必须通较强的电流，这样强的电流一般可以采取触接电池两极引起短路获得。因此，实验相当于电源外部短路，为保护电源，电路中常串联滑动变阻器限流，而且通电时间要很短，以免发生危险，但实验过程中仍然容易由于操作不当，发生电源损坏的情况。
为了保护电路电源，并在电解质溶液的导电性实验和奥斯特实验中取得更加直观的实验效果，需要对实验电路进行改进。现有技术缺少对两实验弊端的改进及两实验的结合，且缺乏趣味性。
实用新型内容
根据现有技术的不足，本实用新型提供了一种电流实验演示装置，将电解质溶液的导电性实验和奥斯特实验的结合，对实验电路进行了改进，实验过程更加安全，实验结果更加直观。
本实用新型的一种电流实验演示装置，包括实验箱，所述实验箱内部设置有溶液槽，实验箱顶部设置有与溶液槽对应的溶液进口，溶液槽内插入第一电极和第二电极，所述第一电极连接第一直流电源的正极和开关，第二电极连接三极管的基极，所述三极管的集电极连接第二直流电源的正极，所述三极管的发射极连接一段直导线，所述直导线的末端分别连接第一直流电源的负极和第二电源的负极，所述直导线的旁边放置有磁针。
作为优选，所述直导线上还连接有LED灯珠。
作为优选，所述第一电极与第一直流电源的正极之间还连接有滑动变阻器。
作为优选，所述实验箱内部的溶液槽包括至少两个。
作为优选，所述实验箱的正面为透明材料。
作为优选，所述直导线的末端与第一直流电源的负极之间还设置有电流电压电阻关系实验电路，所述电流电压电阻关系实验电路包括串联设置的电阻R1、电阻R2，并联设置的电阻R3、电阻R4，分别测量电阻R1、R2、R3、R4两端电压的电压表以及各支路电流的电流表。
本实用新型的电流实验演示装置，对现有实验电路进行了改进，通过电流放大电路，使奥斯特实验的电源电流不必过大，保证了实验的安全性，使电解质溶液导电性实验的结果更加明显，便于观察；同时，通过将电解质溶液的导电性实验和奥斯特实验结合起来，使物理和化学实验同步进行，增加了实验的趣味性，提高了学生的学习兴趣；另外，在直导线的末端与第一直流电源的负极之间还设置有电流电压电阻关系实验电路，可以根据各电阻的阻值、各电压表及各电流表的读数，学习了解串联电路及并联电路不同的电流电压关系。
附图说明
图1为本实用新型的外部结构示意图；
图2为本实用新型的电路结构原理图。
图3为实施例2的电路结构原理图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例1：
如图1、2所示，本实施例的一种电流实验演示装置，包括实验箱1，所述实验箱的内部设置有溶液槽2，实验箱1的顶部设置有与溶液槽2对应的溶液进口3，溶液槽2内插入第一电极4和第二电极5，所述第一电极4连接第一直流电源6的正极和开关7，第二电极5连接三极管8的基极，所述三极管8的集电极连接第二直流电源9的正极，所述三极管8的发射极连接一段直导线10，所述直导线10的末端分别连接第一直流电源6的负极和第二直流电源9的负极，所述直导线10的旁边放置有磁针11。
本实施例中的直导线10上还连接有LED灯珠12，可以更清楚的观察电解质溶液导电性实验的实验结果。
本实施例中第一电极4与第一直流电源6的正极之间还连接有滑动变阻器13，可以保护第一直流电源6，避免电流过大导致电源烧毁。
本实施例中的实验箱1内部的溶液槽2为至少一个，可以观察一种或多种电解质溶液的导电性，通过实验结果的对比，更加直观的判断不同浓度、不同种类溶液的导电性强弱。
本实施例中的实验箱1的正面为透明材料，在向溶液槽2内加入电解质溶液时便于观察。
本实施例的电流实验演示装置在进行实验时，首先将磁针11自然放置，调整实验箱1的方向，使直导线10与磁针11平行放置；然后向溶液槽2内部注入一定浓度的电解质溶液，使溶液没过第一电极4和第二电极5；打开开关7，调节滑动变阻器13的阻值，使电流流向三极管8的基极，直导线10流出较大的发射极电流；放置在直导线10旁边的磁针11即发生偏移转动，由于发射极电流较大，磁针11转动明显，且直流电流下磁针形成一定的偏转角度；若减小滑动变阻器13阻值，或更换调整溶液浓度，或改变溶液类型，使溶液导电性增强或减弱，则可以通过磁针10的偏转角度，确定该电解质溶液的导电性；另外，直导线10的LED灯泡12由于电阻恒定，电流增大，使得功率增大，LED灯泡 12亮度与现有技术相比更高，实验结果也更容易观察。
实施例2：
如图3所示，本实施例在实施例1的基础上，在直导线10的末端与第一直流电源6的负极之间还设置有电流电压电阻关系实验电路14，所述电流电压电阻关系实验电路14包括串联设置的电阻R1、电阻R2，并联设置的电阻R3、电阻R4，分别测量电阻R1、R2、R3、R4两端电压的电压表以及各支路电流的电流表，根据各电阻的阻值、各电压表及各电流表的读数，可以学习了解串联电路及并联电路不同的电流电压关系。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种电流实验演示装置，其特征在于：包括实验箱，所述实验箱的内部设置有溶液槽，实验箱的顶部设置有与溶液槽对应的溶液进口，溶液槽内插入第一电极和第二电极，所述第一电极连接第一直流电源的正极和开关，第二电极连接三极管的基极，所述三极管的集电极连接第二直流电源的正极，所述三极管的发射极连接一段直导线，所述直导线的末端分别连接第一直流电源负极和第二直流电源的负极，所述直导线的旁边放置有磁针。
2.如权利要求1所述的一种电流实验演示装置，其特征在于：所述直导线上还连接有LED灯珠。
3.如权利要求1所述的一种电流实验演示装置，其特征在于：所述第一电极与第一直流电源的正极之间还连接有滑动变阻器。
4.如权利要求1-3中任一项所述的一种电流实验演示装置，其特征在于：所述实验箱内部的溶液槽为至少一个。
5.如权利要求1-3中任一项所述的一种电流实验演示装置，其特征在于：所述实验箱的正面为透明材料。
6.如权利要求1-3中任一项所述的一种电流实验演示装置，其特征在于：所述直导线的末端与第一直流电源的负极之间还设置有电流电压电阻关系实验电路，所述电流电压电阻关系实验电路包括串联设置的电阻R1、电阻R2，并联设置的电阻R3、电阻R4，分别测量电阻R1、R2、R3、R4两端电压的电压表以及各支路电流的电流表。
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| CN201720098856.6U CN206489803U (zh) | 2017-01-22 | 2017-01-22 | 一种电流实验演示装置 |
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| CN (1) | CN206489803U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107833513A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-03-23 | 哈尔滨工业大学深圳研究生院 | 一种不使用光学透镜的扫描电镜演示方法与装置 |
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2017
- 2017-01-22 CN CN201720098856.6U patent/CN206489803U/zh not_active Expired - Fee Related
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