一種新型“熒光燈原理演示器”的制作與使用

特古斯

(通遼職業學院機電系 內蒙古 通遼 028000)

一種新型“熒光燈原理演示器”的制作與使用

特古斯

(通遼職業學院機電系 內蒙古 通遼 028000)

熒光燈是學生非常熟悉的照明燈具，是自感現象的一個很重要的應用實例．我們在以往的教學中發現，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下，用電工儀表無法對鎮流器、啟輝器、燈管的好壞進行直接檢測判斷；在演示器通電狀態下，用電工儀表無法對鎮流器、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方面很不利．基于此認識，筆者對傳統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鎮流器1個，木螺絲釘若干，電源線，規格均為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，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流器、啟輝器、開關、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、鎮流器、啟輝器插座、開關等．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，其外形結構如圖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置于R×10歐姆擋，在示教板的接線端子排上測量鎮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．然后對鎮流器產生自感電動勢的性能進行檢測判斷，如圖4(b)所示將兩只發光二極管反向并聯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流器兩個引線端，萬用表量程開關置于R×1歐姆擋，檢測時將紅黑表筆分別接觸鎮流器兩個引線端，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，如果兩只發光二極管中的一只發生反復發光閃爍熄滅，表明該鎮流器電感性能良好，如果兩只發光二極管均沒有發光閃爍則表明鎮流器電感性能很差需更換．

圖4 判別鎮流器性能的好壞

(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轉的轉速沿順時針旋轉絕緣電阻表的搖把時啟輝器發出橘紅色的光,實驗現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置于R×1歐姆擋，在接線端子排上直接測量燈管兩側燈絲電阻，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的引腳如圖6所示；當以每分鐘120轉的轉速沿順時針旋轉絕緣電阻表的搖把時，如果燈管發出白色的光,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定工作狀態時，此時利用數字萬用表對鎮流器、啟輝器、燈管三者兩端的電壓進行測量，其測量數據如表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

(1)將演示器上啟輝器取下來，如圖7所示.用一個拉線開關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 小型翹板按鈕開關與燈泡串聯

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