本例介紹的光電效應(yīng)演示器，可用于物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)、交流發(fā)電機(jī)原理和光電效應(yīng)、電磁感應(yīng)等現(xiàn)象。
電路工作原理
該光電效應(yīng)演示器電路由電阻器Rl-R17、電位器RPl-RP3、二極管VDl-VD4、電源開關(guān)Sl、選擇開關(guān)S2、晶體管Vl-V4、發(fā)光二極管VLl-VLll和電池GB組成，如圖2-36所示。

                                         圖2-37光電效應(yīng)演示示意圖

VL1-VL5和VL6-VLlO作為兩個(gè)方問電流的顯示器件。當(dāng)被測(cè)電流從輸入端的A端流向B端時(shí)，V2因基極電位下降而工作電流變小，使V4截止、VL6-VLlO不發(fā)光。此時(shí)Vl和V3處于放大狀態(tài)，使發(fā)光二極管VLl-VL5發(fā)光。發(fā)光二極管的亮度和發(fā)光個(gè)數(shù)與輸入端電流的大小成正比，即輸人電流小時(shí)，發(fā)光二極管的發(fā)光數(shù)量少且亮度低;輸入電流大時(shí)，發(fā)光二極管發(fā)光的數(shù)量多且亮度大，輸人電流從小到大變化時(shí)，發(fā)光次序?yàn)閂Ll、VL2…VL5，且亮度對(duì)應(yīng)地由小變大;輸人電流從大到小變化時(shí)，發(fā)光二極管亮度相應(yīng)變暗直至熄滅，次序?yàn)閂L5、VL4…VLl。當(dāng)輸人電流從B端流向A端時(shí)，Vl和V3的不作電流下降，VLl-VL5不發(fā)光;而V2和V4處于放大狀態(tài)，VL6-VLlO發(fā)光，其工作過程與上述相同。用于電磁感應(yīng)現(xiàn)象演示時(shí)，將S2置于“I”檔，將一根60-8Ocm長(zhǎng)絕緣軟導(dǎo)線的兩端分別接在A、B兩端上，手拿導(dǎo)線的中間部分放大蹄型磁鐵的磁場(chǎng)中并作切割磁力線運(yùn)動(dòng)，電流檢測(cè)儀立即顯示有感應(yīng)電流產(chǎn)生，可非常明顯地驗(yàn)證磁場(chǎng)、導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)速度、感應(yīng)電流三者的方向關(guān)系(即右手定則)。演示交流發(fā)電機(jī)的工作原理時(shí)，將S2置于 “Ⅱ”檔，在A、B兩端接上交流發(fā)電機(jī)模型(或微型交流電動(dòng)機(jī))，搖動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，VLl-VL5中的部分發(fā)光二極管開始閃亮。加快發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，閃亮發(fā)光二極管的數(shù)量和亮度均增加。當(dāng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速增至一定速度后，VLl-VL5全部點(diǎn)亮。演示光電效應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，將S2置于 “Ⅲ”檔，其A、B兩端串接在演示電路中(見圖2-37)。先用可見光源和紅外光線透過稀疏的銅絲網(wǎng)照射鋅板，電流檢測(cè)儀中發(fā)光二極管均不發(fā)光，說明無電流產(chǎn)生。對(duì)換直流高壓電源的極性后，再用可見光源和紅外光線照射鋅板，仍無電流顯示。而用紫外線燈發(fā)射的紫外光線照射到鋅板上時(shí)，電流檢測(cè)儀立即顯示有電流;關(guān)閉紫外線燈，電流消失(對(duì)換直流高壓電源的電極后，再用紫外光線照射鋅板，也沒有電流)。表明這電流是由于紫外光線照射。使鋅板上的電子擺脫鋅板束縛而成為光電子 (已成為離開鋅板的自由電子)，在外加電壓的作用下飛向銅網(wǎng)而形成了微弱的電流。

元器件選擇
Rl-R17均選用1/4W金屬膜電阻器。
RPl-RP3均選用合成膜電位器或可變電阻器。
VDl和VD2選用lN4001或1N4007型硅整流二極管;VD3相VD4均選用1N4148型硅開關(guān)二極管。
VLl-VLll均選用ф5mm的發(fā)光二極管，VLl-VLlO為紅色，VLll為綠色。
Vl和V2選用S9013或3DGl2、S9050型硅NPN晶體管;V3和V4選用C8550或S8550、
3CGl2、3CK3型硅PNP晶體管。
S1選用微型單極開關(guān);S2選用單極三位轉(zhuǎn)換開關(guān)。
GB使用3節(jié)5號(hào)電路

電路調(diào)試

調(diào)試時(shí)，先將RPl-RP3調(diào)到阻值 (向左旋到底),接通Sl，調(diào)整RP3使VLl和VL6剛好發(fā)光。
再調(diào)節(jié)RPl使VLl剛好熄滅，調(diào)整RP2使VL6剛好熄滅，以減弱電池電壓變化對(duì)電流檢測(cè)儀的影響。