專利名稱：教學(xué)電磁波收發(fā)演示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于物理學(xué)領(lǐng)域，確切的說(shuō)是一種應(yīng)用于中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的電磁波收發(fā)演示裝置。
本領(lǐng)域已有用于中學(xué)物理課演示電磁波發(fā)射接收的教學(xué)儀器，國(guó)內(nèi)有赫茲振蕩器、米波發(fā)生器，國(guó)外有微波收發(fā)裝置。赫茲振蕩器雖能再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)原型，較直觀，但演示距離僅有1～2米，不能滿足演示距離要求，且發(fā)射出來(lái)的是阻尼波，不能傳遞語(yǔ)言信號(hào)，趣味性不強(qiáng)，顯示效果不明顯。米波發(fā)生器雖能通過(guò)電流計(jì)或擴(kuò)音器，使訊號(hào)變?yōu)榭捎^察到的指示或聽(tīng)到的聲音，但由于波長(zhǎng)太長(zhǎng)，在室內(nèi)演示往往墻壁反射，電磁波易形成駐波，使空間電磁波形成波節(jié)，干擾嚴(yán)重，影響演示效果，發(fā)射源不如火花放電產(chǎn)生發(fā)射電磁波直觀形象，同時(shí)天線的方向性演示不明顯，價(jià)格也高。微波收發(fā)裝置抗干擾，方向性好，而且指示的是電流或聲音。但由于采用波導(dǎo)機(jī)制和喇叭天線，對(duì)非專業(yè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)不如對(duì)火花放電產(chǎn)生電磁波那樣容易理解，不適合中學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，上述三種教學(xué)儀器，雖各有特點(diǎn)，但都不能圓滿地完成教學(xué)大綱電磁波章節(jié)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，且價(jià)格高，不易普及。
本實(shí)用新型的任務(wù)是提供一種演示距離遠(yuǎn)，抗干擾性強(qiáng)能接收火花放電、電臺(tái)、電視臺(tái)和無(wú)線話筒訊號(hào)，效果顯示形象、直觀易懂、可見(jiàn)度大、設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、操作安全、使用方便、成本低便于推廣普及、符合教學(xué)大綱要求的新型教學(xué)電磁波收發(fā)演示裝置。
該裝置由電磁波發(fā)射、接收、效果顯示三部分組成，電磁波發(fā)射部分有初級(jí)線圈〔A〕、半波振子天線〔B〕、調(diào)制器〔C〕、次級(jí)線圈〔D〕等部分組成，調(diào)制器〔C〕由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)〔1〕、開(kāi)關(guān)〔2〕、常開(kāi)觸點(diǎn)〔3〕、繼電器〔4〕、電容〔5〕等組成。接收部分采用普通調(diào)頻調(diào)幅接收線路〔6〕，效果顯示部分由整流器〔7〕、電壓表〔8〕、揚(yáng)聲器〔9〕、電位器〔10〕等組成，特點(diǎn)是將電磁波發(fā)射、接收、效果顯示三部分有機(jī)組合，演示距離由原赫茲振蕩器1～2米提高到40米左右，接收達(dá)到了顯示效果直觀，形象易懂的要求，該裝置電磁波發(fā)射部分設(shè)置了半波振子天線〔B〕和調(diào)制器〔C〕，增強(qiáng)了電磁波向外界的輻射能量，提高了演示效果。接收部分采用調(diào)頻調(diào)幅電路能接收火花放電、電臺(tái)、電視臺(tái)和無(wú)線話筒訊號(hào)，顯示部分設(shè)置有電壓表〔8〕和揚(yáng)聲器〔9〕，可利用電壓表指針變化和揚(yáng)聲器的聲音大小顯示效果，由于該裝置發(fā)射部分設(shè)置有調(diào)制器〔C〕，還能進(jìn)行電磁波阻尼與無(wú)阻尼、電容與周期關(guān)系等演示實(shí)驗(yàn)。另外，調(diào)制器〔C〕內(nèi)設(shè)置了電容〔5〕，可提高頻率和天線方向性實(shí)驗(yàn)效果。
本實(shí)用新型吸取了國(guó)內(nèi)外已有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，克服了原有儀器的不足，根據(jù)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容需要設(shè)計(jì)而成，發(fā)射源展現(xiàn)了赫茲振蕩實(shí)驗(yàn)原理，體現(xiàn)了偶極振子的機(jī)理，使偶極振子具體化，發(fā)射距離由原有儀器的1～2米提高到40米。該裝置功能齊全，能用三種方法演示電磁波章節(jié)的全部實(shí)驗(yàn)和電磁振蕩阻尼與無(wú)阻尼、電容與周期關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。該裝置結(jié)構(gòu)新穎、工藝簡(jiǎn)單、顯示效果好、可見(jiàn)度大、穩(wěn)定可靠、抗干擾能力強(qiáng)、操作使用方便、生產(chǎn)成本比同類產(chǎn)品降低一倍以上，按照教學(xué)大綱能圓滿完成中學(xué)物理電磁波演示實(shí)驗(yàn)。國(guó)家教委1984年將該研究課題列入85～90年《教學(xué)儀器設(shè)備研究規(guī)劃綱要》。
下面對(duì)照附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明附


圖1為本實(shí)用新型教學(xué)電磁波發(fā)射部分線路示意圖。
附圖2為本實(shí)用新型接收、效果顯示部分線路示意圖。
如附
圖1所示〔1〕為電磁波發(fā)射部分調(diào)制器轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、〔2〕為開(kāi)關(guān)、〔3〕為常開(kāi)觸點(diǎn)、〔4〕為繼電器、〔5〕為電容器。
如圖2所示〔6〕為接收部分調(diào)頻調(diào)幅接收線路、〔7〕為效果顯示部分整流器、〔8〕為電壓表、〔9〕為揚(yáng)聲器、〔10〕為電位器。整個(gè)教學(xué)電磁波收發(fā)演示裝置由電磁波發(fā)射、接收、效果顯示三部分組成，電磁波發(fā)射部分由初級(jí)線圈〔A〕、半波振子天線〔B〕、調(diào)制器〔C〕、次級(jí)線圈〔D〕四部分組成。初、次線圈系用教學(xué)用感應(yīng)圈，初級(jí)線圈〔A〕采用6～8伏直流供電，半波振子天線〔B〕采用活節(jié)天線，兩根活節(jié)天線一端與次級(jí)線圈兩端聯(lián)接，形成開(kāi)放電路，調(diào)制器〔C〕由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)〔1〕、開(kāi)關(guān)〔2〕、常開(kāi)觸點(diǎn)〔3〕、繼電器〔4〕、電容〔5〕組合而成，電容〔5〕包括C1、C2、C3三只，接線柱＋極端與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、開(kāi)關(guān)、常開(kāi)觸點(diǎn)的一端聯(lián)接，開(kāi)關(guān)、常開(kāi)觸點(diǎn)的另一端與繼電器一端聯(lián)接；繼電器的另一端與電容C1、C2、C3的一端聯(lián)接，C1、C2、C3的另一端根據(jù)需要分別與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)結(jié)合，半波振子天線與次級(jí)線圈兩端間隔5～10毫米為火花間隙。
接收部分設(shè)計(jì)成調(diào)幅調(diào)頻接收機(jī)，為降低成本，可選用4～6管調(diào)幅調(diào)頻簡(jiǎn)易線路板〔6〕，用以接收火花放電、電臺(tái)電視臺(tái)、無(wú)線話筒訊號(hào)，效果顯示部分由整流器〔7〕、電壓表〔8〕、揚(yáng)聲器〔9〕、電位器〔10〕等組成，整流器〔7〕是由四只2AP1二極管組成橋式整流器，電壓表〔8〕兩端并聯(lián)于整流器的輸出端，整流器的輸入端與揚(yáng)聲器并聯(lián)，再與接收部分的功率輸出端聯(lián)接，為控制電壓表指針偏轉(zhuǎn)角度大小和揚(yáng)聲器聲音大小，在電壓表、揚(yáng)聲器回路里加上兩只電位器〔10〕。整個(gè)教學(xué)電磁波收發(fā)演示裝置即成。
權(quán)利要求1.一種新型教學(xué)電磁波收發(fā)演示裝置，由電磁波發(fā)射、接收、效果顯示三部分組成，電磁波發(fā)射部分有初級(jí)線圈[A]、半波振子天線[B]、調(diào)制器[C]、次級(jí)線圈[D]等部分組成，調(diào)制器[C]由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[1]、開(kāi)關(guān)[2]、常開(kāi)觸點(diǎn)[3]、繼電器[4]、電容[5]等組成，接收部分采用普通調(diào)頻調(diào)幅接收線路[6]，效果顯示部分由整流器[7]、電壓表[8]、揚(yáng)聲器[9]、電位器[10]等組成，其特征在于該裝置電磁波發(fā)射部分設(shè)置半波振子天線[B]和調(diào)制器[C]，增強(qiáng)了電磁波向外界的輻射能量，提高了演示效果，接收部分采用調(diào)頻調(diào)幅電路，能接收火花放電、電臺(tái)、電視臺(tái)和無(wú)線話筒訊號(hào)，顯示部分設(shè)置有電壓表[8]和揚(yáng)聲器[9]，可利用電壓表指針變化和揚(yáng)聲器的聲音大小、顯示演示效果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的教學(xué)電磁波演示裝置，其特征在于將電磁波發(fā)射、接收、效果顯示三部分有機(jī)組合，演示距離由原赫茲振蕩器1～2米提高到40米左右，并能使顯示效果直觀，形象可見(jiàn)度大、易懂。
3.按照權(quán)利要求1、2所述的電磁波收發(fā)演示裝置，其特征在于發(fā)射部分設(shè)置有調(diào)制器〔C〕，能達(dá)到演示電磁波阻尼與無(wú)阻尼、電容與周期關(guān)系實(shí)驗(yàn)。
4.按照權(quán)利要求3所述教學(xué)電磁波演示裝置，其特征在于通過(guò)設(shè)置調(diào)制器〔C〕中電容〔5〕可提高頻率，增強(qiáng)天線方向性實(shí)驗(yàn)效果。
專利摘要一種屬于物理領(lǐng)域的教學(xué)電磁波收發(fā)演示裝置，由電磁波發(fā)射、接收、效果顯示三部分組成，其特征在于該裝置電磁波發(fā)射部分設(shè)置半波振子天線和調(diào)制器，接收部分采用調(diào)頻，調(diào)幅電路，顯示部分設(shè)置有電壓表和揚(yáng)聲器，該儀器體現(xiàn)了國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)。按照教學(xué)大綱要求能圓滿完成全部電磁波收發(fā)演示及電磁振蕩部分實(shí)驗(yàn)。該儀器演示距離由原赫茲實(shí)驗(yàn)1～2米提高到40米、顯示效果、形象直觀。
文檔編號(hào)G09B23/00GK2069151SQ9021383
公開(kāi)日1991年1月9日 申請(qǐng)日期1990年5月22日 優(yōu)先權(quán)日1990年5月22日
發(fā)明者趙德才 申請(qǐng)人:趙德才