浅谈电学实验连接导线的选择
                            
陈屏山

物理课程以实验为基础,而电学部分的分组实验较多,导线又是电学实验中必不可少的实验器材之一,要想在有限的时间内,顺利完成实验,得出正确的实验结论,不但要求学生具有一定的动手技能、掌握好正确的实验操作方法,而且还要求实验器材完好,少出故障。

实验连接导线的选择,可能被实验教师认为是小节,不值一提。但是如果选材不当,很容易发生导线线芯断头的事,从而影响实验正常进行,这是一个不可否定的事实,故实验连接导线的选择是相当重要的。

根据现行中学物理《教学大纲》的要求,初、高中电学实验共有十五个,其中初中六个,高中九个,如按我校三十二实验组开出,每组以九根导线计算,学生分组实验共需连接导线二百八十八根,由于每个年级都有四至十个以上的平行班,故每一个分组实验实际上要重复做四到十次以上,其实验连接导线的使用率每年最少要达到一百一十多次。实验连接导线在使用中,因线芯头断落而造成实验中断的事时有发生。令实验教师棘手的是:一堂课中总是忙于为学生剥导电线芯绝缘层,严重影响了实验课程的进展和效果,造成学生不能按时完成实验。为什么会出现这种现象呢?我认为有以下五个方面的原因:

  选材不理想。大多数中学物理实验室都是选用RVS双绞连接软线作实验连接导线,由于该导线单根线芯直径过小,机械强度低,不适宜做实验连接导线。
 实验教师在使用剥线钳剥导线绝缘层时因操作方法有误,造成线芯受损或断股。有的用火焰烧考方法去掉导线绝缘层,这必然导致线芯老化其机械强度降低。
  学生在实验操作中方法不正确。事先不能将多股线芯按同一方向拧成一股,而是随意接入电路元件的接线柱上。由于将接线柱旋得过紧,这就容易直接压伤或压断部分线芯。
  实验完毕后,有的学生在拆线时在不完全旋松接线柱的情况下,就强有力地将导线拔下,造成导电线芯直接断线。
  有的导线使用频率过高,也是容易造成线芯自然断线也是主要原因之一。

怎样选择较为理想的导线作为实验连接导线呢?笔者认为:要选择电阻率较小,机械强度和软硬度适中,并且与接线端头组合得当。才能既满足电学实验要求又经久耐用。下表是我校从众多种导电连接软线中选取的几个品种,做实验连接导线使用。其使用效果见下表:

名称

型号

规格

使用情况

效 果

备注

铜芯聚氯乙烯绝缘绞型连接软线

RVS

2×16/0.15

5——10次
开始断线芯

1直接使用
2 线芯焊接接线叉

铜芯聚氯乙烯及护套圆形连接软线

RVV

1×7/0.25

80——100次
开始断线芯

较好

1线芯焊接接线叉
2线芯压入接线端头

铜芯聚氯乙烯绝缘软线

BRV

1×7/0.33

150次以上
不易断线芯

最好

线芯压入接线端头

从上表可以看出,选取的三种铜芯聚氯乙烯连接软线,它们的线芯股数,直径各不相同。铜芯聚氯乙烯绝缘绞型连接软线线芯最多,但每股线芯直径最小,通过实践检验其线芯的机械强度最小,实验效果最差。铜芯聚氯乙烯及护套圆形连接软线线芯股数只有前项规格导线的1/2,但线芯直径约为它的两倍,其线芯的机械强度相应增加。铜芯聚氯乙烯绝缘软线其线芯股数仍为7股,但线芯直径比前两种规格导线略有增大,其导线的机械强度大大增加,但导线的柔软程度略有减小,在实验连接中毫无妨碍。线芯通过与接线端头的组合,进行冷压处理后,形成了一个完美的导线连接端头,其线芯的机械强度再一次增加(因为线芯与绝缘层连在一起压在接线端头线孔中),此外线芯由于未焊接接线叉,线芯不存在因高温状态下会有所老化,而降低导线线芯的机械强度,这也是主要原因之一。

故:我校一直选用这种BRV型铜芯聚氯乙烯绝缘软线作为实验连接导线,它不仅使用方便,在线芯两端压入接线端头后不易断线芯头。如果将其中两根各焊接一个锷鱼夹,更能方便伏特表在实验中使用,提高了实验课的效率,任课教师不再为学生剥导线绝缘层而烦恼了,这是我近二十年来从事实验室工作得出的一点点经验,供同仁们参考,不妨试一试。

附1接线端头的压法:先将导线剪成长35厘米左右,然后将导线两端分别剥去一厘米的绝缘层,再将导线芯反折180度后,连同绝缘层一起放入UT2.5 ---5接线端头的线孔里,如果接线端头的线孔过小,可用斜口钳将其胀开些,再将线头放入接线端头的线孔里。最后用钢丝钳压紧接线孔,直到被压导线头不能松动为止。(接线端头机电设备配件门市部有售)

附2标准产品规格表示法如:

本实验论文1999年获湖南省第四届“实验教学与现代教育技术应用”年会论文评比二等奖。