電流周圍存在著磁場，電流方向與其周圍磁場的磁力線方向用右手定則來確定。在物理教學 中，要想準確、形象、生動地演示出磁力線的方向及電流與磁力線方向的關係比較困難。本例介紹的電流、磁力線方向演示器則能形象、直觀地演示出電流的方向、電流方向與磁力線方向的關係，還能激發學生的興趣，加強理解記憶的能力，很快掌握右手定則及相關的知識。
電路工作原理
該電流、磁力線方向演示器電路由電源電路、方波脈衝發生器、脈衝計數器、解碼器私LED顯示電路組成，如圖2-16所示。
圖2-17發光二極體安裝排列示意圖
電源電路由電源開關Sl、電源變壓器T、整流二極體VDl-VD4、濾波電容器Cl、C2和三端穩壓集成電路lCl組成。方波脈衝發生器由時基集成電路IC2、電阻器Rl、R2、電容器C3、C4和二極體VD5組成。脈衝計數器由可預置時鐘加/減計數器集成電路IC3和電阻器R3、電容器C5、加/減控制開關S2組成。解碼器由解碼器集成電路IC4和1C5組成。LED顯示電路由發光二極體VLl-VL32和電阻器R4、R5組成。接通電源開關Sl，交流220V電壓經T降壓、VDl-VD4整流、Cl濾波及ICl穩壓後，為IC2-IC5提供5V直流電壓。方波脈衝發生器通電振蕩工作後，從IC2的3腳輸出頻率為5Hz的方波脈衝信號。作為IC3的計數脈衝。脈衝不計數器在計數脈衝的作用下，從IC3的QO-Q3端輸出8421編碼信號。此信號經IC4和1C5譯成相應的十進位數，其SO-S15輸出的依次輸出高電平，使各輸出端外接的發光二極體輪流發光，形象地模擬出電流的方向或磁力線的方向。S2是加/減法計數控制開關。將S2置於「U」位置時，lC4和1C5作加法計 數，發光二極體的發光順序為VLl(VLl7)→VL2 (VLl8)→VL3(VL19)…→VLl5(VL31)→VLl6(VL32)，呈現出一種逆時針 「流動」方問。將S2置於「D」位置時，IC4和1C5作減法計數，發光二極體的發光順序為VLl6(VL32)→VLl5(VL31)→VLl4(VL30)…→VL2
(VLl8)→VLl(VLl7)，模擬出順時針 「流動」方向。製作安裝時，將VLl7-VL32均勻地安裝在一個圓周上，將VLl-VLl6均勻地安裝在一個與圓周中心垂直的圓柱體上，如圖2-17所示。使用時，若用VLl-VLl6模擬電流的方向，用VLl7-VL32模擬磁力線的方向，則可演示直線電流及其磁力線的方向關係;若用VLl7-VL32模擬電流方向時，則可演示環形電流(螺線管)與其磁力線方向的關係。
元器件選擇
Rl-R5選用1/4W碳膜電阻器或金屬膜電阻器。
Cl選用耐壓值為25V的鋁電解電容器;C2選用耐壓值為16V的鋁電解電容器;C3-C5均選用獨石電容器或滌綸電容器。
VD4均選用1N4001或1N4007型矽整流二極體;VDS選用lN4148型矽開關二極體。
VLl-VL32均選用φ5mm的高亮度發光二極體，VLl-VLl6選紅色，VLl7-VL32選綠色。
ICl選用LM7805型三端穩壓集成電路;lC2選用NE555型時基集成電路;IC3選用
CD4516型可預置時鐘加/減計數器集成電路;IC4和1C5均選用CD4514型4-16線解碼器集成電路。
S1選用單極船形電源開關;S2選用單極雙位撥動式開關。
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