一種新型“熒光燈原理演示器”的制作與使用

特古斯

(通遼職業(yè)學院機電系 內(nèi)蒙古 通遼 028000)

一種新型“熒光燈原理演示器”的制作與使用

特古斯

(通遼職業(yè)學院機電系 內(nèi)蒙古 通遼 028000)

熒光燈是學生非常熟悉的照明燈具，是自感現(xiàn)象的一個很重要的應用實例．我們在以往的教學中發(fā)現(xiàn)，教師所使用的熒光燈原理演示器有好幾種，這些演示器雖然都能演示熒光燈實驗的基本內(nèi)容，但都存在如下缺陷.由于這些演示器上均沒有安裝設置測試端子，所以演示器斷電狀態(tài)下，用電工儀表無法對鎮(zhèn)流器、啟輝器、燈管的好壞進行直接檢測判斷；在演示器通電狀態(tài)下，用電工儀表無法對鎮(zhèn)流器、啟輝器、燈管等部件進行電壓等電氣測量．這樣極大地影響了教師實驗操作技能的示范指導作用，同時對于學生學以致用能力的培養(yǎng)方面很不利．基于此認識，筆者對傳統(tǒng)熒光燈原理演示器進行了如下改進，并取得了良好的課堂教學效果．

1 新型熒光燈原理演示器

熒光燈電路如圖1所示；新型熒光燈原理演示器如圖2所示．

圖1 熒光燈電路

圖2 新型熒光燈原理演示器

2 制作材料及演示用具

選取規(guī)格72 cm×72 cm×2 cm木工板1塊，TB-1503L型接線端子排5個，彈簧燈座2個，20W燈管，啟輝器1個，啟輝器插座1個，20W鎮(zhèn)流器1個，木螺絲釘若干，電源線，規(guī)格均為1.06m×1m藍色、紅色即時貼各1張．MF47型指針式多用表1塊，DT9205型萬用表1塊，2 500V絕緣電阻表1塊，紅色普通發(fā)光二極管2個，帶鱷魚夾的導線4條，驗電筆，15V層疊電池1節(jié)，電池盒等．

3 制作

3.1 繪制粘貼熒光燈電路圖

用刻刀將藍色即時貼刻出寬1cm，長100cm的若干紙條，用藍色即時貼刻出鎮(zhèn)流器、啟輝器、開關(guān)、燈管等部件的電氣符號，用刻刀刻出紅色即時貼燈管燈絲，然后將它們正確粘貼在示教板相應位置上繪制成熒光燈電路圖，如圖2所示．

3.2 安裝部件

根據(jù)所繪制的即時貼熒光燈電路圖，在與各個電氣符號相對應的每個位置均鉆小孔用于安裝固定2只彈簧燈座、鎮(zhèn)流器、啟輝器插座、開關(guān)等．接線端子排是電氣設備中用來連接線路的一種電器元器件，其外形結(jié)構(gòu)如圖3所示；將5個接線端子排分別固定在各部件附近和外接電源的位置，并在每個接線端子排周圍均鉆4個小孔用于接線，然后分別將兩個燈座、啟輝器座、鎮(zhèn)流器的引線與對應的接線端子排進行連接，用導線將5個接線端子排、開關(guān)等正確連接，使線路布線均在示教板背面，最后將電源線與接線端子排相連接后熒光燈演示器就制作完成．

圖3 接線端子排

4 演示方法

4.1 檢測判斷熒光燈部件的好壞

(1)鎮(zhèn)流器性能好壞的判別

首先將指針式多用表的量程選擇開關(guān)置于R×10歐姆擋，在示教板的接線端子排上測量鎮(zhèn)流器電感線圈的直流電阻，將測量值與標準值進行比較，測量值為88.5Ω，如圖4(a)所示．然后對鎮(zhèn)流器產(chǎn)生自感電動勢的性能進行檢測判斷，如圖4(b)所示將兩只發(fā)光二極管反向并聯(lián)之后在其兩端分別與帶鱷魚夾導線連接，并用兩個鱷魚夾分別夾住鎮(zhèn)流器兩個引線端，萬用表量程開關(guān)置于R×1歐姆擋，檢測時將紅黑表筆分別接觸鎮(zhèn)流器兩個引線端，當一支表筆不動，另一只表筆反復敲擊接線端子排接線樁時，如果兩只發(fā)光二極管中的一只發(fā)生反復發(fā)光閃爍熄滅，表明該鎮(zhèn)流器電感性能良好，如果兩只發(fā)光二極管均沒有發(fā)光閃爍則表明鎮(zhèn)流器電感性能很差需更換．

圖4 判別鎮(zhèn)流器性能的好壞

(2)啟輝器的檢測

啟輝器的檢測方法如圖5所示；用2 500V絕緣電阻表的紅色檢測線(L)鱷魚夾和黑色檢測線(E)鱷魚夾分別夾住啟輝器的兩個引腳，當以每分鐘120轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速沿順時針旋轉(zhuǎn)絕緣電阻表的搖把時啟輝器發(fā)出橘紅色的光,實驗現(xiàn)象表明啟輝器性能完好，反之啟輝器損壞．

圖5 檢測啟輝器

(3)燈管的檢測

將萬用表的量程選擇開關(guān)置于R×1歐姆擋，在接線端子排上直接測量燈管兩側(cè)燈絲電阻，將測量值與標準值相比較，測量值為4Ω和4.2Ω．再用2 500V絕緣電阻表的紅色檢測線(L)鱷魚夾和黑色檢測線(E)鱷魚夾分別夾住燈管兩側(cè)的引腳如圖6所示；當以每分鐘120轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速沿順時針旋轉(zhuǎn)絕緣電阻表的搖把時，如果燈管發(fā)出白色的光,實驗表明燈管沒有漏氣其性能完好，反之燈管漏氣損壞．

圖6 檢測燈管

4.2 測量熒光燈正常工作后各部件兩端電壓

當熒光燈點亮后處于穩(wěn)定工作狀態(tài)時，此時利用數(shù)字萬用表對鎮(zhèn)流器、啟輝器、燈管三者兩端的電壓進行測量，其測量數(shù)據(jù)如表1所示．

表1 熒光燈正常工作后各部件兩端電壓的

測量值(電源電壓237V)

熒光燈部件鎮(zhèn)流器啟輝器燈管燈管燈絲1燈管燈絲2測量值/V21167670．50．9

4.3 演示器其他演示功能

圖7 拉線開關(guān)

(1)將演示器上啟輝器取下來，如圖7所示.用一個拉線開關(guān)代替啟輝器做熒光燈實驗，讓學生理解啟輝器在熒光燈電路中的作用．

圖8 小型翹板按鈕開關(guān)與燈泡串聯(lián)

(2)取一只小型翹板按鈕開關(guān)與鎮(zhèn)流器串聯(lián)，如圖8所示.再取一只小型翹板按鈕開關(guān)與100 W白熾燈串聯(lián)，然后將鎮(zhèn)流器支路與白熾燈支路并聯(lián)，在演示器通電狀態(tài)下使兩支電路都有電流通過，即白熾燈發(fā)光工作，當斷開鎮(zhèn)流器(用白熾燈代替鎮(zhèn)流器)時熒光燈保持正常工作狀態(tài)，通過實驗讓學生進一步理解鎮(zhèn)流器在熒光燈電路中的作用．

此演示器取材容易，制作簡單，檢測方便，現(xiàn)象生動，同時還可以設置故障點供學生觀察和分析，對于培養(yǎng)學生的觀察實驗能力及解決實際問題的能力都會有幫助的．

2016-07-28)