青少年《电子通》电磁摆制作指导 2006 年 2 月上海青少年《电子通》教研中心

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电阻电感干簧管A 弹簧电感电容螺丝发光二极管干簧管A 垫圈橡筋接头器件纵揽轴套螺孔板磁铁电池盒摆轴摆锤立柱

一、电感组装 注意事项： 1、已经绕好漆包线的电感线圈，要注意不要把线头弄断。组装时按图示的顺序进行。 2、橡筋的作用是在方孔内固定干簧管。操作时特别当心干簧管，不能用力过猛，玻璃管易碎；安装不当不但损坏零件，还可能伤害手或身体其它部位。

组装电感的部件

先把一段橡筋放入孔内，不要放得太里面，因为在插入干簧管时，它可能一起移动。先把一段橡筋放入孔内，不要放得太里面，因为在插入干簧管时，它可能一起移动。

二、把组装好的电感组件安装到螺孔板上 首先用砂皮去除线端1厘米漆膜。除去漆膜

图1：接头位置 图2：螺丝不要拧紧图4：放准位置，拧紧螺丝图3：斜插电阻2.2欧和一条导线

一个可以转动 一个已经拧紧图1：两个接头图2：左边接头可以转动，便于干簧管插入

小心插上干簧管的两头。如果端头的铜棒不直，要用钳子钳平，不要用手弯折，避免玻璃管破损。小心插上干簧管的两头。如果端头的铜棒不直，要用钳子钳平，不要用手弯折，避免玻璃管破损。两端伸进接头的长度尽量相等

安装完成后的电感部分

三、电容和发光二极管 长脚是正极，短脚是负极旁边的“－”号也标示负极

两个元件引脚都要剪齐，但不可忘记极性。 下面是负极，上面是正极负极正极

四、安装电阻R1和连接导线 （1）安装电阻R1 图1：把螺丝旋高，斜插到底，再拧紧螺丝图2：用同样方法连接电阻另一端

电源负极连接电容和发光管负极 电感右端连接负极预留的短导线连接电容正极

五、安装干簧管B 干簧管B 注意：要从干簧管引脚根部向外绕线电阻R2 图1：把电阻R2的一端绕到干簧管上图2：把电源正极绕到干簧管另一端图3：把弹簧插入两端图4：然后架起在螺孔板上

1 上面孔的位置可以选择1或2 下面孔的位置不变图1：第一种安装位置 2 1 图2：第二种安装位置

可以用一条适当长的粘胶纸， 把弹簧上的干簧管和螺孔板连接起来，这样你就不必担心它们“飞”掉啦！

六、安装摆锤 • 下图表示立柱、轴套、摆锤和摆轴的相互关系。摆轴最后要插入立柱顶端的一个孔内，孔和摆轴应该是紧配状态；因此，插入摆轴时可能比较紧，我们可以利用塑料的“可塑性”，先把摆轴的顶部用砂皮磨掉一圈，然后再穿好摆锤、轴套，适当用力把摆轴的顶端“挤进”孔内，最后的位置如图所示。

（1）安装磁铁 是否紧贴底部要看悬挂后的距离磁铁和摆锤下的槽口如果悬挂后和其它元件碰撞，那就要剪除边缘磁铁嵌入槽口

要不要剪掉边缘，看摆锤挂上 后，会不会和下面的电感碰撞，多数不需要剪掉；尽量不剪掉，可用来调节磁铁的高度。磁铁嵌入后边缘剪掉以后有时候需要剪掉边缘剪刀

（2）摆锤组装

改进后的立柱：孔的后面有一段短管 不要装得太紧，要留间隙

七、立柱固定的位置对摆锤运动的影响 • 下图告诉我们：立柱的固定螺丝的位置一般该如何选择。即使如此，立柱还是可以在一定范围内左右调整；首先调整“静态位置”——使摆锤自然静止时处在电感的正中上方，而且不和电感相碰。接着调整“动态位置”。在调整这些位置时，电感组件、右侧干簧管（B）的状态都可以同时整理，使它们的位置关系达到理想的状态——也就是说： • 1、摆锤静止时“居中”—处于电感上方正中； • 2、摆锤运动时“低空”越过右侧干簧管的上半段，而又不碰撞。

八、完成制作的电磁摆

九、原理、检测和调试 • 制作过程对每一步的制作效果可以随时进行检测。检测的依据就是原理图。

干簧管 B 的功能 1、干簧管B是电源（3V）对电容C充电的“开关”，它是一个磁敏开关，当它附近有一定强度的磁场时它的两极就导通，于是电源通过电阻R2对C充电，使C的两端聚集起电荷；同时，一部分电流流向R1和D，所以D就发光。检测这部分电路是否正常，只要用一块磁铁靠近干簧管B就可以了，如果不用磁铁，也可以用一定长度的导线把干簧管B两端短路，测试充电电路是否正常。发光管D亮的时候，正好磁铁经过干簧管B，也就是对电容C充电的状态；所以D闪烁，充电电路基本正常。

2、干簧管A是放电“开关”，只有当电容C充足电以后，如果有磁铁靠近它，那么电容C里的电荷就向电感放电，这时候，电感产生了电磁场，推动摆锤下面的磁铁向一定方向运动，把摆锤推向一方。要电磁摆能正常运行，这个作用力必须是把摆锤推向左侧，如果作用力反了那就摆不起来，没动几下就停住了；这时候，把摆锤下的磁铁取下来调个头重新安装就可解决。

3、电感产生的电磁力既然是由电容放电形成的，所以当摆锤再次从左侧回到电感上方时，尽管干簧管A导通，但是电容C没有电可放，因此电感没有电流流过不产生电磁力，D也不发光，摆锤没有受到任何作用力只依运动惯性向右继续摆动；当它越过干簧管B时，电容C被充电，D发光，摆锤到达右侧最高点后向左回落，这时再次对电容充电——反正电容被充足了足够的电荷——当摆锤到达电感上方，干簧管A导通，电容放电，于是摆锤又被推了一下……如此反复进行，摆锤不停地往复运动。所以，电磁摆的运动能量首先由电池传递给电容，然后再由电容传递给电感，最后由电感产生电磁力作用到摆锤下的磁铁。

4、摆幅调整：一般情况下摆幅可达到60度左右。但是，摆幅可以调整得更大，决定摆幅大小的因素是很多的。如：4、摆幅调整：一般情况下摆幅可达到60度左右。但是，摆幅可以调整得更大，决定摆幅大小的因素是很多的。如：电源的电压、电池质量；电容器C的容量；电感用线的粗细和匝数；干簧管触点电阻；磁铁的磁性强弱；各部件的相对位置等等。

青少年《电子通》电磁摆制作指导 2006 年 2 月上海青少年《电子通》教研中心