洛仑兹力的演示

🏠 首页 《无线电》杂志 1979年 🔗 第3期 🔗 第24页 冯容士 🔗

运动电荷在磁场中要受到力的作用,这个力叫“洛仑兹力”。洛仑兹力的演示方法很多,如班兰的方法、用调谐指示管6E1的演示方法。我们这里介绍一种用9英寸显象管的演示方法。

电路见图1。电子管6P1和线圈L等组成高频高压发生器,产生的高频高压经二极管D\(_{1}\)整流后加在显象管的第二阳极,作为第二阳极的高压电源。显象管其它各极的电压由电源变压器、二极管D2、D\(_{3}\)、电容C2、C\(_{3}\)、C4、C\(_{5}\)及电阻R7、R\(_{8}\)等组成的整流电源供给。图中线圈L的抽头①~②绕组作为正反馈线圈,反馈电压通过R1C\(_{1}\)输到6P1的栅极,产生振荡。绕组③~④为升压线圈。R3为限流电阻,防止高压短路时烧毁D\(_{1}\)。电位器W1、W\(_{2}\)分别控制显象管的辉度和聚焦。

图1
图1 🔍原图 (939×415)

电源变压器B的绕制数据见表1。线圈L的骨架用有机玻璃车制,尺寸如图2所示。共开11个槽,车制时要求槽内光滑无毛刺。在骨架上端嵌入三根短铜丝,下端嵌入一根短铜丝,作为固定引出线。槽内绕制线圈圈数见表2。漆包线的线径为0.08~0.10毫米,由于用线较细,绕制时要细心,以防断线和滑槽。除抽头外,中间不应有焊接点(断线时应拆除重绕)。若用9英寸电视机的原有行输出变压器骨架(骨架也是有糟的有机玻璃),因骨架内径较大,应在磁心上包几层黄蜡绸或聚酯薄膜以免骨架松动。线圈绕好后用毛笔蘸少许绝缘清漆涂在槽内加强绝缘。等漆干后,在骨架外面再包几层聚酯薄膜以防止使用时灰尘附在槽内而产生打火现象。若有条件,L也可以绕成分段蜂房式的,匝数如图3所示。

图2
图2 🔍原图 (223×339)
图3
图3 🔍原图 (242×287)

表1

编号 电压(V) 线径(mm) 匝数(圈)

①—② 0—220 φ0.27 990

③—④—⑤ 0—6.3—12.6 φ0.51 30×2

⑥—⑦—⑧ 0—230—350 φ0.15 0—1140—600

铁心截面 E22×30mm\(^{2}\)

表2

槽数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

匝数 150 250 250 240 240 240 240 240 240 240 240

高频高压发生器部分的装配图见图4,元件焊接在印刷板有铜箔的一面,印刷板见图5。焊接时,将电子管的管脚弯成直角,焊在印刷板的对应点上。把“U”型磁心分上、下两半装入线圈,用M3×70(毫米)长的双头螺丝把它固定在印刷板上。线圈各抽头焊在印刷板对应点上。在高压整流二极2DGL上焊上φ0.8毫米的铜丝作引出线,焊在上、下两块板上的铜铆钉孔中,把它的正端和线圈L的④端焊接在一起,负端通过R\(_{3}\)连到显象管的高压帽上,焊接上述各点时,要求焊点为光滑的圆点。为防止直流成分影响有效导磁率,应在上下两半个磁心的结合处垫上厚为0.1毫米的纸片,使磁心的磁路中留有气隙。电源部分和高频高压发生器部分都固定在铁皮底板上。

图4
图4 🔍原图 (565×483)
图5
图5 🔍原图 (537×408)

本装置主要调整高频高压部分,当6P1起振时,在其栅极(第7脚)约有十几伏的负偏压,这时6P1的屏流应小于40毫安;若6P1不起振,它的栅极上没有负偏压,它的屏流很大,时间一长会使电子管损坏。这时应立即切断电源,检查L的接头是否正确、电子管有没有衰老、C\(_{1}\)是否漏电或耐压不够、线圈L有否断线或短路。若以上各项都正常,可将L中的反馈绕组①~②适当增加到170圈。在这个装置中,高压只要能达到5000伏,就可以在显象管的荧光屏上观察到明亮的光点。

演示时,开启电源,调节亮度和聚焦电位器,使荧光屏上出现亮度适中的光点(为防止电子束烧坏荧光屏应适当降低亮度)。然后用永久磁铁靠近显象管的管颈如图6所示,这时荧光屏上的光点会发生移动,磁铁靠的越近,光点偏离中心位置越远,若调换磁极,电子束移动方向也改变。若用的是“U”型磁铁,当磁铁位置不同时,荧光屏上光点移动的方向也不同如刊头图所示,图中箭头表示光点的移动方向。演示时可以看到,当磁铁未靠近显象管时,光点停在屏幕中心位置;当磁铁靠近显象管时,光点开始移动,最后停在一定的位置。

图6
图6 🔍原图 (398×308)

由于这种方法用的是显象管,屏幕较大,所以便于同学们观察,演示效果好。(冯容士)