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电荷极性演示器 (一)

发布时间:2008/5/28 0:00:00 访问次数:401

本例介绍的电荷极性演示器,采用发光二极管来演示电荷的正、负极性,可用于中学物埋教学。
电路工作原理
该电荷极性演示器电路由电极a、晶体管vl-v4、时基集成电路icl、ic2、电阻器rl-r5、电容器cl-c7、发光二极管vll-vl9组成,如图2-5所示。

图2-5电荷极性演示器电路(一)

电路中,电极a和cl、c2、c7、rl、r2、r5、vl-v4组成触发放大电路;icl、ic2和r3、r4、c3-c6组成单稳态延时电路;vll-vl9组成显示电路 (三端双色发光二极管vll-vl5横向排列组成“+”字符的“-”笔画,红色发光二极管vl6-vl9纵向排列与vl1-vl5组成“+”字符)。演示时,将橡胶棒与毛皮摩擦一下后再与电极a接触时,vl和v2导通,v3和v4截
止,c2通过vl和v2放电后,使icl的2脚变为低电平,icl内部的单稳态触发器翻转,3脚输出高电平,使vll-vl5 中的绿色发光二极管点亮,显示“-”字符,指示橡胶棒与毛皮摩擦后带负电荷。与此同时,+4.5v电压经r3对c3充电,当c3充电至一定值 (约4s)时,ic1的3脚翻转为低电平,vll-vl5熄灭。将玻璃棒与丝绸摩擦两三下后再与电极a接触时,v3和v4导通,vl和v2截止,c7经v3和v4放电,使ic2内部的单稳态触发器翻转,3脚输出高电平,使vll-vl5内部的红色发光二极管和vl6-vl9均点亮,显示 “+”字符,指示玻璃棒与丝绸摩擦后带正电荷。与此同时,+5v电压经r4对c6充电,延时约4s,ic2内部的单稳态触发器翻转,3脚变为低电平,vll-vl9均熄灭。
元器件选择
rl-r5选用1/4w碳膜电阻器或金属膜电阻器。
cl选用高频瓷介电容器;c2、c3和c6、c7均选用耐压值为lov的铝电解电容器;c4和c5选用独石电容器或涤纶电容器。
vll-vl5均选用¢5mm的高亮度三端双色发光二极管;vl6-vl9均选用¢5mm的红色高亮度发光二极管。
vl和v4均选用3dg5型硅npn晶体管;v2和v3选用s9014或3dg9014型硅npn晶体管。vl和v2的电流放大倍数值为60,v3和v4的电流放大倍数应为200。
icl和lc2均选用ne555型时基集成电路。
电极a可用薄铜片或铝片制作。



本例介绍的电荷极性演示器,采用发光二极管来演示电荷的正、负极性,可用于中学物埋教学。
电路工作原理
该电荷极性演示器电路由电极a、晶体管vl-v4、时基集成电路icl、ic2、电阻器rl-r5、电容器cl-c7、发光二极管vll-vl9组成,如图2-5所示。

图2-5电荷极性演示器电路(一)

电路中,电极a和cl、c2、c7、rl、r2、r5、vl-v4组成触发放大电路;icl、ic2和r3、r4、c3-c6组成单稳态延时电路;vll-vl9组成显示电路 (三端双色发光二极管vll-vl5横向排列组成“+”字符的“-”笔画,红色发光二极管vl6-vl9纵向排列与vl1-vl5组成“+”字符)。演示时,将橡胶棒与毛皮摩擦一下后再与电极a接触时,vl和v2导通,v3和v4截
止,c2通过vl和v2放电后,使icl的2脚变为低电平,icl内部的单稳态触发器翻转,3脚输出高电平,使vll-vl5 中的绿色发光二极管点亮,显示“-”字符,指示橡胶棒与毛皮摩擦后带负电荷。与此同时,+4.5v电压经r3对c3充电,当c3充电至一定值 (约4s)时,ic1的3脚翻转为低电平,vll-vl5熄灭。将玻璃棒与丝绸摩擦两三下后再与电极a接触时,v3和v4导通,vl和v2截止,c7经v3和v4放电,使ic2内部的单稳态触发器翻转,3脚输出高电平,使vll-vl5内部的红色发光二极管和vl6-vl9均点亮,显示 “+”字符,指示玻璃棒与丝绸摩擦后带正电荷。与此同时,+5v电压经r4对c6充电,延时约4s,ic2内部的单稳态触发器翻转,3脚变为低电平,vll-vl9均熄灭。
元器件选择
rl-r5选用1/4w碳膜电阻器或金属膜电阻器。
cl选用高频瓷介电容器;c2、c3和c6、c7均选用耐压值为lov的铝电解电容器;c4和c5选用独石电容器或涤纶电容器。
vll-vl5均选用¢5mm的高亮度三端双色发光二极管;vl6-vl9均选用¢5mm的红色高亮度发光二极管。
vl和v4均选用3dg5型硅npn晶体管;v2和v3选用s9014或3dg9014型硅npn晶体管。vl和v2的电流放大倍数值为60,v3和v4的电流放大倍数应为200。
icl和lc2均选用ne555型时基集成电路。
电极a可用薄铜片或铝片制作。



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