這里向大家介紹一款簡單易做的趣味制作——魔術燈。電路如圖1所示。只要手拿裝有永久磁鐵的魔術棍,由下向上晃一下,小燈泡就會發亮;魔術棍拿走后,小燈泡不會熄滅。魔術棍由上向下晃一下,小燈泡就會熄滅;魔術棍拿走,小燈泡不會發亮。
一、電路工作原理
圖1魔術燈內安有一簡單電路,電路中串聯了一個干簧管B,干簧管的旁邊放一塊永久磁鐵A,磁鐵A的磁極方向和干簧管平行。當磁鐵C靠近干簧管B時,干簧管內的兩簧片被磁化,兩簧片靠近端極性相反,互相吸引而接觸,小燈泡亮。當磁鐵C離開干簧管時,兩簧片靠本身彈力而脫開。但是磁鐵C逐漸接近干簧管,使它吸合的位置和磁鐵C逐漸離開干簧管,使它斷開的位置是不同的。磁鐵逐漸接近干簧管,使它吸合的位置要近一些,如圖2甲所示。在圖2乙中磁鐵逐漸離開干簧管,使它斷開的位置要遠一些。在圖2丙中磁鐵在這兩個位置之間,處于臨界狀態。這時候,如干簧管原來是吸合的,它就保持吸合,如果干簧管原來是斷開的,它就保持斷開。魔術燈就是利用干簧管的這種特性做成的。磁鐵A放在臨界位置上,魔術棍上的磁鐵C晃到干簧管上方的時候,磁鐵C的磁場加強了原來干簧管所處的磁場,使干簧管吸合;當魔術棍拿開時,因為干簧管處于臨界狀態,保持原狀不變。所以干簧管仍然吸合,使小燈泡發光(可參見圖3和圖4)。磁鐵C晃到干簧管下方時,磁鐵C的磁場削弱了原來的磁場,使干簧管斷開。當磁鐵C拿開后干簧管仍保持斷開狀態,電路被切斷小燈泡不亮。
二、元件選擇
干簧管選用JAG-2型,它的觸點負荷是24伏、0.2安。小燈泡選用6.3V 0.15A,電源選用四節5號電池或其他相應的電源。如果選用其他型號的干簧管,要注意小燈泡和電池應適配,不要超過干簧管的觸點負荷。永久磁鐵A可選用小型的條形磁鐵,或用鉛筆盒上的磁鐵,若選用耳機里的磁鐵,磁性不要太強。永久磁鐵C可用實驗室的條形磁鐵或用舌簧喇叭的磁鋼,因磁性較強,這樣距離遠一些也能夠引起干簧管動作。摩術燈的立柱材料要用塑料或木質等非磁性材料,不能用鐵皮等磁性材料,否則無法成功。
三、安裝與調試
該燈成敗的關鍵在于安裝和調整磁鐵A和干簧管之間的距離。找一個剛好能放入魔術燈立柱里面的長條形膠木板,干簧管用膠水粘在板的邊上,接好電路。把永久磁鐵A放在板上,逐漸靠近干簧管,直到小燈泡發亮,記下磁鐵A的位置,再使磁鐵A逐漸離開干簧管,直到小燈泡滅,再記下磁鐵A的位置。來回試驗幾次,核準這兩個位置,然后用膠水把磁鐵A固定在這兩個位置的中央,使干簧管處于臨界狀態。用磁鐵C做燈的發亮和熄滅試驗,如果成功,就可把膠木板連同磁鐵A和干簧管一起放入魔術燈立柱里。電池裝在燈座里,再用磁鐵C試驗一次即可。
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