雷电现象简易模拟器

为了演示打雷闪电是天空中的放电现象，利用视频观看以外，为了近距离感受“放电现象”，一般采用实验室以前配备的仪器——摩擦起电机。该演示器存在许多缺陷，在课堂实际操作中时，调整性、耐候性较差，实验成功率较低。于是我想到，利用逆变升压原理，将干电池的电压通过逆变升压，多次倍压和电容储能，提高到足以击穿空气的高压电，再通过金属小球放电。经实际制作试验，火花较明显，声音清脆响亮，很好地模拟了天空中的闪电和打雷的情景。让学生对天空中的闪电、打雷现象有一个直观感受。由于采用电子零件，和五号电池作电源，电路简单，制作容易，结构清爽，视听感觉效果均较好。该教具设计有60kv超高压，先调整好两个金属小球到适当距离（大约4-6厘米），再按下开关，接通电源，足够大的高压电就击穿空气，开始跳火放电，随即看到火花和听到“啪啪”声。效果比较明显。

工作原理：电池直流电→逆变成高压交流电→整流倍压→超高压直流电

电路原理图：（省略了倍压电路重复部分。）

在高压端安装有泄放电阻，断开电源时，高压马上消失，相对比较安全。但在使用中还是要谨防学生接近碰触。

制作说明：该雷电模拟器在制作时，采用了一些现成的材料和取代品，外观比较粗糙，主要有电源（电池），控制开关，电路板，放电杆和小球。由于能量输出较小，输出电压较高，绝缘性要求良好，高压裸露部分受潮都会影响放电成功。还有很多值得改进的地方。