本例介绍的电学实验多功能演示,能演示出光控和温控等物理现象,可用于中学物理教学实验。
电路工作原理
该电学实验多功能演示器电路由传感器(RT或RG)、时基集成电路IC、电位器RP、电阻器R、电容器C、二极管VD、晶体管V、继电器K、指示灯HL、电动机M和电源组成,如图示2-12 所示。
传感器可根据实验的不同而采用不同的传感器件。演示光控效应时,应在A、B两端之间接上光敏电阻器RG。在平时 (无光照射RG时),RG呈高阻状态,IC因2脚和6脚电压 (A端)略高于4V而输出低电平,V截止,K处于释放状态,其常开触头断开,常闭触头接通,指示灯HL不亮,电动机M转动。当用光照射RG后,RG的阻值下降,使IC的2脚和6脚电压下降至2V以下,IC内部的触发器翻转,3脚输出高电平,使V导通,K通电吸合,其常开触头接通,常闭触头断开,HL点亮,M停转。
演示温控效应时,可在A、B两端之间接上热敏电阻器RT。平时 (25℃常温下),RT的阻值较大,IC因2脚和6脚电压略高于4V而输出低电平,V截止,K释放,HL不亮,M转动。当用手捏住RT(为其加温)时,RT的阻值变小,使IC的2脚和6脚电压降至2V以下,IC的3脚输出高电平,V导通,K通电吸合,HL点亮,M停转。若在A、B两端之间接上一只湿敏电阻器,则可以演示湿敏控制实验。
元器件选择
R选用1/4W金属膜电阻器或碳膜电阻器。
RP选用普通膜式可变电阻器。
RG可选用亮阻小于lOkΩ、暗阻大于1OOkΩ的光敏电阻器。
RT选用热阻为2kΩ左右、冷阻大于3OkΩ的负温度系数热敏电阻器。
VD选用1N4007型硅整流二极管或2CPl2型硅普通二极管。
V选用S805O或C8050型硅NPN晶体管。
IC选用NE555型时基集成电路。
K选用吸合电流小于1OOmA的6V直流继电器。
HL选用10-l5W、250V的彩色灯泡。若使用l2V直流电源,则可选用l2V、O.5-2A
的小灯泡。
M选用220V、lOW以下的微型交流电动机。若使用l2V直流电源,则应使用l2V微型
直流电动机。
怎样的2-3V直流信号