[发明专利]一种LC电磁振荡演示仪

说明书

技术领域

本发明涉及教学模型或者教具领域，尤其涉及一种LC电磁振荡演示仪。

背景技术

电磁振荡是指，在电路中，电荷和电流以及与之相联系的电场和磁场周期性地变化，同时相应的电场能和磁场能在储能元件中不断转换的现象。在中学物理教学中，如何向初次接触电磁振荡的学生解释这一看不见摸不着的现象和原理、加深学生记忆、提高学生的学习兴趣，成为教学的难点。公开号为CN2310348Y的专利文献公开了一种LC电磁振荡演示仪，其采用表头指针演示电磁振荡过程及LC参数之间关系，但是发明人认为该演示仪还不够直观形象，尤其对于初次接触电磁振荡的学生来说，演示效果还不够理想。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种LC电磁振荡演示仪，将看不见摸不着的LC电磁振荡现象变成一个直观醒目的模型，使学生看了以后，能直观、形象地显示电容和电感的电位、电流的变化，如电流流动的方向，及电容中的电位变化，加深印象，加强记忆，深刻理解抽象的电磁振荡的实质。

为了达到上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种LC电磁振荡演示仪，包括用于代表电容的盒体、用于代表电感的圆筒、LED灯条和控制器；所述盒体上排列设有多组能够分别点亮或者熄灭的、表示电容电位的LED灯组；所述LED灯条在圆筒上绕有多圈并两端与盒体相接，所述LED灯条由多组能够分别点亮或者熄灭的LED灯组构成并且各组LED灯组中的LED灯交错排布设置；所述盒体上的各组LED灯组由控制器控制实现依次点亮或者依次熄灭，与之相对应地，LED灯条上的各组LED灯组由控制器控制实现交替点亮。采用依次点亮或者熄灭的LED灯组表示电容的电位(电荷)变化，采用LED灯条卷绕在圆筒上表示电感并采用交替点亮的LED灯组产生追逐效果表示电流(电荷)流动的过程(电流从电容上端向电感方向流动，表示电容向电感放电，反之电流从电感上端向电容方向流动，表示电感向电容充电)，这样直观、形象的展示了LC电磁振荡现象和原理。

所述控制器包括提供各组LED灯组电源的供电电路和控制各组LED灯组点亮或者熄灭的控制电路。作为优选，所述供电电路包括电池和三极管，每组LED灯组中的各LED灯并联后与一个三极管串接，该三极管作为控制该组LED灯组点亮或者熄灭的电子开关，多组LED灯组及其三极管相互并联接在电池两端，这样电路简单、性能可靠、成本低。作为优选，所述控制电路包括555定时器和十进制计数器CD4017，555定时器的输出端连接十进制计数器CD4017的时钟输入端，十进制计数器CD4017的多个输出端分别经开关二极管4148连接供电电路中各组LED灯组的三极管的基极，这样电路简单、性能可靠、成本低。

本发明由于采用了以上的技术方案，将看不见摸不着的LC电磁振荡现象变成一个直观醒目的模型，使学生看了以后，能直观、形象地显示电容和电感的电位、电流的变化，如电流流动的方向，及电容中的电位变化，加深印象，加强记忆，深刻理解抽象的电磁振荡的实质。电路简单，演示效果好。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的控制电路的电路原理图；

图3是本发明的供电电路的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。

实施例1：

如图1所示的一种LC电磁振荡演示仪，包括用于代表电容的盒体1、用于代表电感的圆筒2、LED灯条3和控制器4；所述盒体1上排列设有a、b、c三组能够分别点亮或者熄灭的、表示电容电位的LED灯组；所述LED灯条3在圆筒2上绕有多圈并两端与盒体1相接，所述LED灯条3由d、e、f三组能够分别点亮或者熄灭的LED灯组构成并且各组LED灯组中的LED灯交错排布设置；所述盒体1上的各组LED灯组由控制器4控制实现依次点亮或者依次熄灭，与之相对应地，LED灯条3上的各组LED灯组由控制器4控制实现交替点亮，表示电流在流动。