人体导电与低压触电演示仪

  在用电安全教育中,人体导电、低压(低于1000V)触电等现象通过语言和计算机课件只能让学生有一个抽象认识,学生的理解和记忆不深,但又不可能让他们亲身体验。为提高学生学习的兴趣,增加其感性认识,我制作了人体导电与低压触电演示仪。

  一、仪器原理与组成

  1.如图,A、B是电极。为便于触摸,经过多次筛选,我最终选用农村做铁门用的金属铆钉。

  2.控制器和LED灯组:LED闪光电路用的是摩托车的闪光灯,额定电压12V。接上12V的电瓶就能自动闪光,共分为2组,每组3个LED灯。闪光控制器封装在一个黑匣子里。

  3.接线柱组:使用音箱的接线柱,能通过弹簧把线夹住。由接线柱组构成拓展接口,将地线与大地模拟电极(金属板)相接并铺在地上。

  4.电源采用9V电池供电,由于使用的发光二极管较多,电能耗费较大,每次实验前应注意检查电池电量,也可以更换电量更大的12V电瓶。

  5.三极管采用9014。2个三极管采取级联的形式。

  6.扬声器采用SFM-27型电子蜂鸣器,可接入6V至24V的直流电压,电压大小只影响音量大小。

  7.整个电路是一个由复合管组成的具有很高放大倍数的直流放大器,把蜂鸣器并联在LED闪光灯组的两端,连接时注意电源的正负极即可。当电极A、B通过人体接通时,两个三极管导通,被高倍放大后驱动LED闪光电路,就能看到闪光,听到蜂鸣器的声音。由于整个电路被集成在一个箱子内,演示仪方便携带。如图。

  二、使用方法

  1.人体导电演示:手或其他裸露部位触摸电极A、B,电路导通,LED灯发光。

  低压触电演示时,大地模拟电极通过电线与接线柱上的地线相连。火线(裸露的才能用于演示)接到接线柱的火线处,零线接到接线柱的零线处(这里的火线和零线不是真正的火线和零线,仅用于模拟,下同)。

  2.单线触电演示:需要脱掉鞋(鞋子在低压下可认为是绝缘体),但可以穿袜子。穿在脚上的袜子一般沾有汗液,汗液是电解质,可导电。演示者踩在大地模拟电极上,用身体的其他部位接触火线,LED灯闪烁。

  当用手拿干燥的木棒接触火线,灯不亮;把木棒用水浸湿,再用手拿着接触火线,灯亮;也可以站在干燥的木凳上或金属凳上进行演示。

  3.双线触电演示:人站在干燥的木凳上,用身体不同部位同时接触零线和火线,电路导通后灯亮。

  三、创新点

  人体导电与低压触电演示仪具有以下优点:

  1.理念先进:通过查新发现,当前国内还没有真人模拟触电的演示仪。

  2.造价低:核心部分为2个9014三极管、摩托车闪光电路、蜂鸣器、9V电池、音箱接线柱、电极等,价格便宜。箱子可用木板或纸盒等代替,音箱接线柱也可以用鳄鱼夹代替。

  3.安全直观:采用9V电池,远低于安全电压,不会存在触电危险;采用真人模拟,非常直观,学生参与性强,印象深刻。

  4.制作简单:无需调试,只要简单焊接;不需要较深的电子知识。

  文 山东省昌邑市职业教育中心 林辉玉

关注读览天下微信, 100万篇深度好文, 等你来看……