Учебный прибор по электротехнике

 

Изобретение относится к демонстрационным приборам по электротехнике и позволяет изучать взаимосвязанные комплексные понятия сопротивления и проводимости . Вращая за рукоятку 19 вал 9 и связанные с ним гибкой связью 8 шкивы 6, 7, диаметры которых относятся как 2:1. поворачивают тем самым на некоторый угол стрелочные указатели 4, 5, закрепленные на шкивах и моделирующие векторы проводимости и сопротивления. В результате этого стрелочные указатели отсекут на изображенных на панелях 2, 3 годографах 16, 17, 18 значения сопротивления электрической ветви, включающей резистор и емкость, проводимости этой ветви и полной проводимости электрической цепи соответственно. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э G 09 В 23/18

ГОСУДАРСТВЕ Н+4Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С) ф

Ы иг 1 (21) 4488298/12 (22) 14,07.88 (46) 07.01.92. Бюл. М 1 (72) А,Г.Николаев и В.И.Полянский (53) 371.68 (088.8) (56) Згут М.А. Наглядные пособия по радиотехнике. М., 1966, с.. 228. (54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР IlO ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ (57) Изобретение относится к демонстрационным приборам по электротехнике и позволяет изучать взаимосвязанные комплексные понятия сопротивления и про„„„ ЖÄÄ 1704151 А1 водимости. Вращая эа рукоятку 19 вал 9 и связанные с ним гибкой связью 8 шкивы 6, 7, диаметры которых относятся как 2:1, поворачивают тем самым на некоторый угол стрелочные указатели 4, 5, закрепленные на шкивах и моделирующие векторы проводимости и сопротивления. В результате этого стрелочные указатели отсекут на изображенных на панелях 2, 3 годографах 16, 17, 18 значения сопротивления электрической ветви, включающей резистор и емкость, проводимости этой ветви и полной проводимости электрической цепи соответственно.

4 ил.

1704151

Изобретение относится к демонстрационным приборам и может быть использовано, например, при изучении изменения проводимости линейных электрических цепей.

Целью изобретения является расширение диапазона решаемых задач путем демонстрации взаимосвязанных комплексных понятий сопротивления и проВодимости.

Нз фиг. 1 представлен предлагаемый прибор; на фиг. 2 — схема исследуемой электрической цепи; нв фиг. 3 — изображения годографов векторов общего сопротивл ния ветви; проводимости этой ветви и полной проводимости исследуемой электрической цепи; на фиг. 4 — схема суммирования на плоскости комплексного переменного сопротивления и проводимости.

Учебный прибор по электротехнике содержит лицевую 1, тыльную 2 и дополнительную 3 панели с изображением электрической цепи (фиг. 2, нз фиг. 1 не показано) и средство для индикации зависимостей, определяющих в этой цепи электрические исследуемые процессы величин, причем дополнительная панель 3 выполнена прозрачной, а тыльная панель 2- непрозрачной.

Средство для индикации зависимостей состоит из двух стрелочных указателей 4, 5, расположенных с тыльной стороны панели и соединенных с соосными шкивами 6, 7 соответственно, диаметры которых относятся как 2:1, и гибкой связью 8 связаны с валом 9, диаметр которого равен диаметру шкива 7.

Изображение кривой, характеризующей параметры исследуемого процесса, ьыполнено в виде годографоа, концов векторов проводимости и сопротивления, один из которых нанесен на лицевой панели

1, а другой — на дополнительной и- ели 3, установленной с воэможностью переме цения вдоль оси мнимых чисел, нанесенной на ней.

Учебный прибор работает следующим образом.

Перед началом демонстрации обучаемым объясняют, что изучаемые процессы будут проиллюстрированы на примере электрической схемы параллельного контура (фиг.2), включающего цепи с параллельным соединением индуктивности 10 и е ..сти

11, в которой последовательно с емкостью включены переменный резистор 12 и источник 13 переменного тока.

Далее объясняют, что демонстрация изменения проводимости (сопротивления) электрических цепей заключается в том, что координат комплексной плоскости, годогрзф 16, образуемый стрелочным указателем . 4 и годограф 17, образуемый стрелочным указателем 5. причем годогрзф 16 образо20 взн путем суммирования сопротивления резистора 12 и емкости 11, а годограф 18 является годографом полной проводимости цепи. На панели 3 нанесен годограф 18, являющийся суммой общей проводимости

25 резистора 12 и емкости 11 ветви электричв1 ской цепи.

После этого переходят непосредственно к проведению опыта.

Поворачивая стрелочные указатели 4, 5

45

55

15 на плоскости комплексного переменного (фиг, 3 и 4) по оси 14 мнимых чисел откладывают реактивное, а по оси 15 вещественных чисел — активное сопротивление и проводимости, суммируют активное и реактивное сопротивления и получают первый годограф

1б вектора общего сопротивления ветви (фиг.4,а), обращают полученный годограф во второй годограф 17 вектора проводимости этой ветви (фиг.4,6), а результат указанного обращения суммируют с проводимостью другой ветви и получают (фиг.4,в) третий годограф 18, являющийся вектором полной проводимости цепи. При этом отмечают, что на лицевой стороне панели 2 нанесены оси путем вращения вала 9, например, за рукоятку 19, иллюстрируют изменение напряжения векторов относительно их исходного псложения при заданном значении переменногс активного сопротивления.

Так, при раг:- стее пере,eннoгo активного сопрет аления нулю вектора (стрелочные указа-=-л 4, 5) будут совпадать с осью 14.

При равенстве переменно о активного сп;т ;вл.- -,. "ало. -либо вел,1чине вектор (указа ель 4) . oãe нется на угол р, а вектор чказател = —: у"on 2 rp, демонстрируя теi са"-. -., -, - = -алло сдв.га ветви v. Eo всеР це-: - - е.: значенп сопроти&ения ветви, л, . ающей резистор 12 и емкость 11, î. р. де яют по величине отрезка, отсекаемого стрелочным указателем 4 на годографе 16, значение проводимости этой ветви будет рае но длине отрезка стрелочноfG у азате-; 4 г,- участке от начал г- ординат до его пересечения с годографо:1 17, а значение полной проводимос-и цепи будет равно длине отрезка стрелочного указателя

5 на участке от начала координат до его пересечения с годографом 18.

Аналогичным образом определяют параметры ветви и всей цепи при любых значениях переменного активного сопротивления, ;зменяющегося от О до оо, 1704151

77 C !!

1ч

Составитель P. Ужвий

Texpe= M,Моргентал

=,="актер А, Кулакова

Корректор О. Ципле

Заказ 63 Тираж Подписное

ВНРИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 путем поворота стрелочных ухо-эателей 4, 5 на другой угол.

Использование изобретения позволит наглядно и доходчиво демонстрировать процессы изменения полной проводимости 5 разветвленной электрической цепи.

Формула изобретения

Учебный прибор по электротехнике, содержащий лицевую и тыльную панели с изо- 10 бражением электрической цепи и средство для индикации зависимостей, определяющих в этой цепи электрические исследуемые процессы величин, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения 15 диапазона решаемых задач путем демонстрации взаимосвязанных комплексных понятий сопротивления и проводимости, средство для индикации зависимостей состоит иэ двух стрелочных указателей, расположенных с тыльной стороны панели и соединенных с соосными шкивами, диаметры которых относятся как 2:1, а изображение кривой, характеризующей параметры процесса, выполнено в виде годографов концов векторов проводимости и сопротивления, один из которых нанесен на лицевой панели, а другой — на размещенной за ней дополнительной панели с воэможностью перемещения вдоль оси мнимых чисел. нанесенной на ней, при этом дополнительная панель выполнена прозрачной.