試管探頭法演示氣體熱膨脹自控恆溫箱
氣體熱膨脹自控恆溫箱:
1.簡易恆溫控制溫度計:取一根內徑3毫米、長8釐米的細玻璃管,在距一端5釐米的地方彎折如圖11.7-2的形狀。取一個內徑約18毫米的試管,配上帶孔的膠塞。將細玻璃管彎曲部分短的一端插入膠塞內,並將一根粗縫衣針也插進膠塞,伸入試管內部,針尾焊有引線,作為接觸電極。取一根直徑2毫米、長120毫米的銅絲作為控制電極,並在鋼絲中部適當位置卡一擋片,在擋片上焊一條電極引線。
在試管內注入約1/3的水銀塞緊膠塞,用火漆封嚴,倒立過來,用窄鐵皮將試管和玻璃管固定在底板上。再把控制電極插入細玻璃管內,如圖11.7-2所示。
2.恆溫控制電路:主要由恆溫控制溫度計、電晶體放大器、靈敏繼電器、電熱器等組成,電路如圖11.7-3所示。其中繼電器選用JQX-4F型的,直流電阻100歐,額定電壓6伏,吸合電流40微安,它的觸點可以通過3安電流。加熱器RL可用100瓦燈泡(或電爐、電熨斗),晶體三極體的p值要大於50,集電極發射極反向電壓要大於25伏,二極體反向電壓也要大於25伏,電源變壓器,可用初級220伏、次級12伏的電鈴變壓器。其它元件如圖11.7-3所示。
【使用方法】
1.電路說明:晶體三極體等組成一個簡單的開關電路。當週圍溫度在控制溫度以下時,恆溫控制溫度計斷開,三極體的基極處於高電位,三極體導通,繼電器J0有較大電流通過而吸合(它的常升觸點J01閉合),使加熱器RL與電源接通,周圍溫度升高。當溫度升至控制溫度時,恆溫控制溫度計接通,三極體的基極電位等於零,二極體截止,繼電器J0幾乎沒有電流,J01斷開,加熱器RL停止工作,周圍溫度下降。這樣就達到了控制溫度的目的。
2.除錯:把電流表串聯在三極體的集電極迴路中。先不接恆溫控制溫度計,接通電源後調節電位器R2,使集電極電流稍大於J01的吸合電流,這時繼電器應該吸合,觸點J0l閉合,加熱器電源接通。然後用導線把三極體的基極和發射極短接,這時集電極電流應該很小,繼電器釋放,觸點J01斷開,加熱器電源切斷。
接上恆溫控制溫度計,把整套恆溫控制裝置放在已經做好的恆溫箱內,接通電源,如果各部件工作正常,恆溫箱內達到了預定的控制溫度,除錯也就成功了。否則適當調整電極銅絲插入細玻璃管的深度,直到實現要控制的溫度為止。
本站提示:本自制教具可輔以“熱膨脹、熱傳遞”部分的物理實驗教學。
選自:《初中物理自制教具》
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