第2节 Commutating Diode (修订中)
[TOC]
零件和材料
- 6伏电池
- 电源变压器，120VAC 降压至 12VAC（Radio Shack 目录号 273-1365、273-1352 或 273-1511）。
- 一个 1N4001 整流二极管（Radio Shack 目录 #276-1101）
- 一盏霓虹灯（Radio Shack 目录 #272-1102）
- 两个拨动开关，SPST（“单刀单掷”）
指定了电源变压器，但任何铁芯电感器都足够了，即使是交流实验章节中的自制电感器或变压器！二极管不必是精确的型号 1N4001。“1N400X”系列整流二极管中的任何一款都适合这项任务，而且非常容易获得。我推荐家用电灯开关，因为它们成本低且耐用。
交叉引用
电路课程，第 1 卷，第 16 章：“ RC 和 L/R 时间常数 (opens new window)”
电路课程，第 3 卷，第 3 章：“二极管和整流器 (opens new window)”
学习目标
- 回顾归纳“回扣”
- 了解如何使用二极管抑制“反冲”
原理图，示意图
插图
指示
组装电路时，要非常小心二极管的方向。二极管 (opens new window)的阴极端（标有单条带的一端）必须朝向电池的正极 (+) 侧。
二极管应反向偏置且不导通，开关#1 处于“接通”位置。电感线圈使用变压器 (opens new window)的高压 (120 V) 绕组。
降压变压器的初级绕组比次级绕组具有更大的电感，并且会产生更大的灯闪烁效果。将开关#2 设置到“关闭”位置。这会将二极管与电路断开，使其不起作用。
快速关闭和打开（打开“打开”然后“关闭”）开关#1。当该开关打开时，霓虹灯会因感应“反冲”效应而闪烁。由开关打开引起的电流快速下降会导致电感 (opens new window)产生很大的电压降，因为它试图将电流保持在相同的幅度并沿相同的方向流动。
感应反冲对开关触点是有害的，因为它会在它们打开时引起过度的电弧放电。在这个电路中，氖灯实际上通过在开关 (opens new window)打开时为电感器的电流提供一个交流电流路径来减弱这种影响，从而以光和热的形式无害地耗散电感器存储的能量。
但是，在开关#1 的断开触点上仍有相当高的电压 (opens new window)降，导致过度电弧放电并缩短开关寿命。如果开关#2 闭合（“打开”），二极管现在将成为电路的一部分。
再次快速关闭和打开开关#1，注意电路行为的差异。这一次，霓虹灯没有闪烁。
在电感器上连接一个电压表，以验证电感器在开关#1 闭合的情况下仍然接收到完整的电池电压。 (opens new window)如果电压表在开关#1“打开”的情况下仅记录一个很小的电压，则二极管可能反向连接，从而产生短路。
相关练习：
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