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        自行設(shè)計(jì)并自制弧光燈和電燈

        2014-09-12 01:14:24袁德生
        物理實(shí)驗(yàn) 2014年12期
        關(guān)鍵詞:鉛筆芯銅絲電源線

        袁德生

        (新疆伊犁技師培訓(xùn)學(xué)院 新疆袁德生機(jī)電大師工作室,新疆 伊寧 835000)

        筆者通過(guò)精心設(shè)計(jì)并充分利用簡(jiǎn)單的鉛筆制成了安全可靠的弧光燈、電燈及電火花紛飛的實(shí)驗(yàn)器,就此將該項(xiàng)技術(shù)奉獻(xiàn)給讀者.

        主要器材:2B鉛筆(2根),J1202-Ⅰ型學(xué)生電源(1臺(tái))或者是BK50VA控制變壓器(1臺(tái));多股銅絲的電源線30 cm長(zhǎng)(4段);5A交直流電流表(各1塊).

        1 弧光燈的制作與演示

        1)制作產(chǎn)生弧光的2個(gè)電極:用美工刀分別將2根2B型鉛筆的某一端木質(zhì)部分削掉長(zhǎng)為3~5 cm一段,但最好不要傷及鉛筆芯,然后分別將導(dǎo)線的金屬部分緊緊繞在鉛筆芯上并緊靠木質(zhì)部分,將其自身綁緊即可,如圖1所示.

        圖1 弧光燈示意圖

        2)將弧光燈的電路接在J1202-Ⅰ學(xué)生電源直流輸出接線柱上,將電壓調(diào)到14 V,然后兩手分別拿1支鉛筆的木質(zhì)部分,使2支鉛筆的鉛筆芯端頭輕輕的接觸,即可看到明亮、刺眼而閃爍的弧光,如圖2所示.

        圖2 弧光演示

        說(shuō)明:

        a.用兩手調(diào)節(jié)兩鉛筆芯電極間的不同距離,可以分別可看到以下3種現(xiàn)象:產(chǎn)生連續(xù)明亮的電弧光;鉛筆芯特別紅;鉛筆的木質(zhì)部分燃燒而產(chǎn)生熊熊火焰.

        b.實(shí)驗(yàn)者在表演時(shí),最好戴墨鏡,若不戴墨鏡者請(qǐng)盡量少看電弧光.

        c.用鉛筆的木質(zhì)部分,主要是為了絕緣和絕熱,操作時(shí)不燙手.

        2 自制電火花閃爍紛飛的實(shí)驗(yàn)器

        將上述弧光燈中的某個(gè)電極(鉛筆芯電極)換成多股銅絲的電源線制成的電極(將該電極的多股銅絲撥散開(kāi),單根單根排成一行,不要互相纏繞),再將電源換成BK50VA控制變壓器, 輸出接24 V交流電壓,如圖3所示.

        圖3 電火花閃爍紛飛實(shí)驗(yàn)示意圖

        具體演示方法:左手拿多股銅絲電源線制成的電極,右手拿鉛筆制成的電極,使鉛筆電極與多股銅絲電極垂直,鉛筆電極輕輕接觸多股銅絲,即可看到銅絲產(chǎn)生電火花紛飛四濺,如圖4所示.

        說(shuō)明:

        a.在實(shí)驗(yàn)表演中,一個(gè)電極是多股銅絲,另一個(gè)電極是鉛筆芯,2個(gè)電極在接觸時(shí),相當(dāng)于短路,但是由于鉛筆芯的電阻率較大,短路過(guò)程不屬于深度短路(純短路),所以在該實(shí)驗(yàn)表演中對(duì)電源影響不大.

        b.在上述實(shí)驗(yàn)中不論是學(xué)生電源還是控制變壓器,均使用較大容量的低電壓、大電流變壓器,所以按上述要求實(shí)驗(yàn)與操作絕對(duì)安全可靠.

        3 用鉛筆芯自制電燈

        在直徑為0.6 mm長(zhǎng)為4 cm的一段自動(dòng)鉛筆芯的兩端,分別用多股銅絲電源線中的1根或2根細(xì)銅絲緊緊纏繞,作為引線電極,將電路聯(lián)接好后接在學(xué)生電源的直流輸出接線柱上,并將電壓調(diào)到4 V位置,如圖5所示,接通電源開(kāi)關(guān),即可看到自動(dòng)鉛筆芯發(fā)紅到熾白,射出電燈燈絲的光芒,如圖6所示.

        圖6 自制電燈

        說(shuō)明:

        a.每次開(kāi)燈時(shí)間不易過(guò)長(zhǎng),因該燈的壽命有限.

        b.燈絲可按上述方法,多準(zhǔn)備一些,在表演時(shí)備用.

        c.在表演時(shí)一定要將燈絲懸空放置或?qū)艚z放在耐高溫而且是絕緣的物體上.

        d.該燈絲工作電流為1.5~2.5 A.

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