發(fā)電機是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的，當(dāng)線圈在磁場中做切割磁感線運動時，線圈中就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。若使微風(fēng)電扇電動機的轉(zhuǎn)子(磁極)繞定子(線圈)旋轉(zhuǎn)，線圈就會因切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，使電動機變成一“發(fā)電機”。

    工具與材料

    微風(fēng)電扇，多用電表，發(fā)光二極管(2只)，普通二極管，導(dǎo)線，電源。

    活動過程

    一、體驗“電震”

    1．如圖1—1-57—1所示，用手緩慢撥動微風(fēng)電扇帶動轉(zhuǎn)子(磁極)轉(zhuǎn)動，將手指同時觸及插頭的A、B兩端，能感到明顯的“電震”。

    2．在電扇插頭處并接一個多用電表，將電表撥到交流100伏檔，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，觀察電表指針變化。

    發(fā)現(xiàn)電表指針有偏轉(zhuǎn)，且該“發(fā)電機”產(chǎn)生電壓的最大值可達(dá)

    二、顯示交流電的j

    1．按圖1—1-57-2所示連接電路，該電路用作電流方向顯示器，其中Dl和D2為2只分別發(fā)紅光和綠光的發(fā)光二極管(本實驗中因電源內(nèi)阻較大，約為300歐，故線路中未接人限流電阻)。將o、6兩端依次接直流電源、超低頻交流電源和頻率較高的交流電源，觀察D，、D2的變化。    發(fā)現(xiàn)o、6兩端接直流電源時，當(dāng)。端接正極，只有D，導(dǎo)通，發(fā)紅光；當(dāng)6端接正極，只有D2導(dǎo)通，發(fā)綠光。o、6兩端接超低頻交流電源時，D，和D2交替導(dǎo)通，交替發(fā)出紅光和綠光。o、6兩端接頻率較高的交流電源時，由于人眼視覺的暫留效應(yīng)，看到2只發(fā)光二極管“同時”發(fā)光。

    2．將圖1—1—57—2所示的電流方向顯示器并接在微風(fēng)電扇的插頭上，轉(zhuǎn)動電扇的轉(zhuǎn)子，觀察D1、D，的發(fā)光情況。    發(fā)現(xiàn)當(dāng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速比較慢時，Dl和D2交替發(fā)光；當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加大時，2只發(fā)光二極管交替發(fā)光頻率亦加快。

    上述現(xiàn)象表明，轉(zhuǎn)動電扇產(chǎn)生的是交流電，且該交流電的頻率隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的增大而增大。

    三、顯示二極管的整流作用

    在圖1—1—57—2電路畫“X”處串人一只普通二極管，將該電路并接在微風(fēng)電扇的插頭上，轉(zhuǎn)動電扇轉(zhuǎn)子，觀察D1、D2的發(fā)光情況。    發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子后，只有某一個發(fā)光二極管發(fā)光。

    上述現(xiàn)象表明，經(jīng)二極管整流后外電路中只有單向脈動電流。

    說明與延伸

    用微風(fēng)電扇作電源，借助示教電表顯示交流電有關(guān)特性的方法：

    將微風(fēng)電扇插頭的兩端分別與示教電表的2個接線柱相連(示教電表用直流“2．5—0—2．5毫安”或“5—0—5伏”通路板)，并把電表調(diào)成中心零位式。    使電扇轉(zhuǎn)子(磁極)均勻且緩慢地旋轉(zhuǎn)，并使其極性變換的節(jié)奏與電表指針系統(tǒng)自由擺動的周期相接近，于是電表指針就以零位為中心左右對稱地擺動起來。這表明線圈中產(chǎn)生的是方向作周期性變化的交流電。    使轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速逐漸增大，電表指針的擺動次數(shù)也隨之增加，但因指針系統(tǒng)本身的慣性，指針擺動的幅度反而減小。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大到一定數(shù)值后，指針只是在電表的零位附近作小幅度擺動(甚至不動)，從而說明用直流電表不能顯示頻率較高的交流電，且在用示教直流電表顯示交流電時必須采用超低頻交流信號。