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超級電容器是一種新型的儲能器件，因其能提供大功率，循環(huán)壽命長，充電時間短，使用方便，使用溫度范圍寬，綠色環(huán)保等優(yōu)異特性而在各個領(lǐng)域中得到了廣泛應用。超級電容器彌補了鋁電解電容器和可充電電池之間的技術(shù)缺口，同時又克服了兩者的缺陷，既具有電池的能量貯存特性，又具有電容器的功率特性，它比傳統(tǒng)電解電容器的能量密度高數(shù)千倍，而漏電電流小數(shù)千倍，具有法拉級的超大電容量，儲電能量大、時間長；其放電功率較蓄電池高近10倍，能夠瞬間釋放數(shù)百至數(shù)千安培電流，大電流放電甚至短路也不會對其有任何影響，可充放電幾十萬次以上而不需要任何維護和保養(yǎng)，可用于以極大電流瞬間放電和大電流放電的工作狀態(tài)，而不易產(chǎn)生發(fā)熱、著火等現(xiàn)象，且充電時間很短，可在幾秒鐘之內(nèi)完成，是一種理想的大功率二次電源。筆者利用超級電容器優(yōu)越的性能，將2只容量為300F、額定電壓為2.7V的超級電容器串聯(lián)后作電源，應用于需要大電流的物理實驗，取得了很好的效果。

一、改進奧斯特演示實驗

該實驗證明了通電導體能產(chǎn)生磁場。由于現(xiàn)有的電源不能提供很大的電流，廠家提供的教具在演示該實驗時，通常采用多股線圈疊加在一起模擬成1根通電導體的方法。另外，為增強可見度,小磁針的轉(zhuǎn)動還要用投影儀來演示。有的教師為了使全班學生便于觀察該實驗，換用了大磁針，采取將幾節(jié)干電池直接與1根導線相連的方法來演示。這種方法由于電源短路，電池很快就會損壞。如果采用超級電容器作電源來做這個實驗，那么一切問題將迎刃而解。

在演示奧斯特實驗時，為了使超級電容器放電時間延長，從而有更佳的實驗效果，可加大電容器的容量（這樣做會增加成本），或者在電容器與直線導體間串聯(lián)大功率的小電阻。筆者采用的方法是后者，將4只阻值為1Ω的大功率水泥電阻并聯(lián)后再與直線導體串聯(lián)，然后再接到串聯(lián)的2只超級電容器上。

這2只超級電容器串聯(lián)后，總電壓充電到5V即可，每只超級電容器均未超過其額定電壓。

二、改進通電直導體在磁場中受安培力的演示實驗

該實驗用超級電容器作電源，由于能得到很大的電流，演示效果極佳。圖1是演示通電導體在磁場中受安培力的裝置圖。在圖中的2根平行導軌上，左邊放置的是1根長約為7cm的銅管，它可直接用來演示通電導體在磁場中受到安培力的實驗；右邊放置的是1個自制的長度大約為7cm的轉(zhuǎn)子，它也可以演示通電導體在磁場中受到安培力的實驗。把銅管和轉(zhuǎn)子放置在平行導軌上，除了能演示它們都受安培力的實驗外，還可以用來對比在這2種實驗情形下，銅管和轉(zhuǎn)子受到的靜摩擦力的方向。轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)見圖2和圖3，這個轉(zhuǎn)子用1根直徑約0.8cm的小圓木棍作轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的兩端分別套上內(nèi)徑與小木棍直徑相當?shù)谋°~管。此前，先在薄銅管內(nèi)壁涂上AB膠，使它與轉(zhuǎn)軸黏牢，然后用鋼鋸片將轉(zhuǎn)軸一端的薄銅管沿轉(zhuǎn)軸的方向鋸開，圍繞著圓把薄銅管分成四等分且彼此絕緣，再用4根銅導體把它們焊接在兩端的薄銅管上。在演示該實驗時，在平行導軌下方放置2塊條形磁鐵（每塊磁鐵長11cm，寬4cm，厚2.5cm，即直流電動機原理模型上現(xiàn)成的磁鐵），且同極性面都向上（或向下），然后用導線將2根平行導軌分別接到用超級電容器作電源的正、負極上，此時銅管和轉(zhuǎn)子立刻滾動起來，且它們滾動前進的方向恰好相反。由左手定則可知，銅管和轉(zhuǎn)子上的銅導體受到的安培力方向相同。它們滾動前進的方向之所以相反，是由于平行導軌給它們施加的靜摩擦力效果不一樣，銅管受到的靜摩擦力方向與其前進的方向相反，而轉(zhuǎn)子受到的靜摩擦力方向與其前進方向相同（在圖4和圖5中，電流I垂直紙面向里，磁場B豎直向上）。這就和人騎自行車時，自行車的前輪和后輪所受靜摩擦力的原理是相同的。

最后提一下轉(zhuǎn)子滾動時的一個有趣現(xiàn)象：當把2塊條形磁鐵的不同極性面朝上（或朝下），同時2根平行導軌與電源的正、負極正確相連時，轉(zhuǎn)子會沿著平行導軌作往復滾動。此外，用轉(zhuǎn)子來演示導體在磁場中受安培力的實驗，更能幫助學生理解直流電動機模型的工作原理。