为了做这个实验,我们拆了一台游戏机正经
正经玩每期会推送一个好玩的科学实验,希望能给您带来乐趣,知识与陪伴。向我们分享你的实验视频,还有机会领取小礼品哦!
之前有人说“香蕉+枣一起吃”
可以看见人生的跑马灯
身为学物理的小编
决定用最“物理”的方法
让大家看见人生的跑马灯~
实验器材
所标杯、实验电路板、三极管、电容、电阻、发光二极管、导线
实验过程
本期实验需要一定的电路基础
整个装置的电路图如下
接线过程如下
然后接上电源
就可以看见忽闪忽闪的灯了
反复横跳
除了实物实验
有条件的小伙伴还可以
用仿真软件进行实验哦~
原理解说
说起电路实验,小编想起了曾经被数电模电实验中密密麻麻的接线支配的恐惧。
本次小实验所搭建的装置被称为多谐振荡器。与在中学所学的LC振荡电路不同的是,这里并没有用电感元件,而是用了三极管。
NPN型与PNP型
三极管,顾名思义,是一个有着三根引脚的元器件。这三根引脚分别叫做基极b,发射极e和集电极c。三极管有两种类型,分别是PNP型和NPN型,我们这里用的三极管是NPN型的。
既然要使用这些元件,就要知道元件的各个引脚怎么接。发光二极管引脚的接法很简单,长脚接正,短脚接负即可。三极管要稍微复杂些,对于如下图所示的三极管,将正方形一面对着自己,从左往右,依次是e,b,c。对于其他类型的三极管,需要用万用表进行测定。
三极管
三极管接到实验的电路中会充当一个阀门,由各引脚的电压关系控制阀门的开关。对于NPN型三极管,当基极的电压高于发射极的电压,集电极的电压高于基极的电压时,三极管导通。
有了这些基础,现在我们来分析装置的原理。如下图所示,电路有两种状态:
装置电路图
状态1,Q1导通,L1亮。此时,Q1的集电极,即图中A处电压接近为0V。这样,C1被充电。由于Q1导通,C2开始放电。Q2基极的电压等于C1两端的跨压,会随着C1充电从接近0V逐渐上升。因此Q2一开始是截止的,L2不亮。当跨压升高到一定程度时,Q2满足导通条件,开始导通。
状态2(复制粘贴警告),Q2导通,L2亮。此时,Q2的集电极,即图中B处电压接近为0V。这样,C2被充电。由于Q2导通,C1开始放电。Q1基极的电压等于C2两端的跨压,会随着C2充电从接近0V逐渐上升。因此Q1一开始是截止的,L1不亮。当跨压升高到一定程度时,Q1满足导通条件,开始导通。
可以看到,第一种状态结束后会进入第二种状态,第二种状态结束后又回到第一种状态,如此往复,形成振荡(套娃),直到电池没电。振荡的周期与电阻以及电容的大小相关,具体有什么关系,有兴趣的读者可以探究探究。
小编猜测,很多读者看到本期的实验会说:这期实验的材料好难弄到(尤其是那个杯子),单独买元器件很难买,而且不划算。小编也遇到了同样的问题,只不过,小编的一个哥们送给了小编一件这样的东西:
啊!童年的回忆
虽然“拆掉外壳的它已不复当年模样”,但是元器件依然能工作正常。小编看到后,茅塞顿开,拿起电烙铁,二话不说,拆!
由于本期实验较为硬核,难度较大,需要一定的理论基础,所以我们不再接受投稿,感兴趣的小伙伴可以在家自行实验。欢迎大家在评论区留言,我们将为留言点赞数排名第三、五名的两位(不包含小编回复的点赞数,截止到4月28日中午12点)的粉丝送上大师扑克一份。
参考资料[1]电子技术基础(模拟部分)康华光
[2]维基
上期回顾
NO.我们又解锁了一项科幻技能!
正经玩
由于上期投稿较多,这里只精选20个进行展示
01-Achilles的实验分享如下:
02-Arno桐少的实验分享如下:
03-A宜宾小牛顿科学启蒙教育的实验分享如下:
04-hiro的实验分享如下:
05-tiān的实验分享如下:
06-TRYALLPOSSIBLE的实验分享如下:
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08-海东青的实验分享如下:
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10-oo爱科研的实验分享如下:
11-B.C.的实验分享如下:
12-Starry的实验分享如下:
13-向往中二所的姑娘的实验分享如下:
14-Dylan的实验分享如下:
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16-一白茉莉的实验分享如下:
17-雨歇的实验分享如下:
18-铸剑为犁的实验分享如下:
19-Euler的实验分享如下:
20-逃学大元帅的实验分享如下:
投票时间于4月30日零点截止
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对于本期实验
我们将为评论区留言点赞数排名第三、五名的
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截止到4月28日中午12点)
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