張霞
電磁繼電器可以用低電壓、弱電流控制高電壓、強(qiáng)電流,還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作和生產(chǎn)自動化,在現(xiàn)代生活中起著越來越重要的作用。例如在工廠里用電磁繼電器驅(qū)動大型用電設(shè)備、用電磁繼電器實(shí)現(xiàn)溫度自動報(bào)警、水位自動報(bào)警,恒溫箱內(nèi)部的控制電路等。下面舉例介紹。
例1(2022·湖北·十堰)某小區(qū)因暴雨引起車庫積水,部分車輛被淹,小明看到新聞后,設(shè)計(jì)了如圖所示的車庫積水自動報(bào)警器,如圖是該報(bào)警器原理圖,金屬塊A和B分別固定在車庫地面附近適當(dāng)高處,若車庫積水水面到達(dá) _____處(選填“A”或“B”)時,_____(選填“綠”或“紅”)燈發(fā)光報(bào)警,此時電磁鐵的上端是 _____極(選填“N”或“S”)。
解析:如圖甲所示,車庫積水先接觸到金屬塊A,未達(dá)到B處時沒有危險(xiǎn),電磁鐵中沒有電流通過,銜鐵彈起,綠燈亮。當(dāng)水面到達(dá)B處時,積水很容易導(dǎo)電,將金屬塊A和B接通,電磁鐵中就有電流通過,將銜鐵吸下,紅燈接通,發(fā)光報(bào)警。電磁鐵有電流通過時,電流由下端流入,上端流出,據(jù)安培定則可知,電磁鐵的N極在上端。
答案:B;紅;N。
點(diǎn)評:在這個自動控制電路中,電磁繼電器的觸點(diǎn)在銜鐵的帶動下,起到單刀雙鍵開關(guān)的作用,而銜鐵的上、下是由電磁鐵有無磁性決定的,小明同學(xué)的設(shè)計(jì)巧妙之處是利用積水導(dǎo)電使電磁鐵所在的低壓電路接通,從而實(shí)現(xiàn)對紅、綠燈所在電路的自動控制。
例2(2022·山西)創(chuàng)新小組的同學(xué)們?yōu)閷W(xué)校食堂設(shè)計(jì)了一個可自動注水的儲水池。如圖2是它的簡化裝置圖,電源電壓一定??刂齐娐分校琑N為壓敏電阻,其阻值隨壓力的變化而變化,R0為定值電阻。閉合開關(guān)S1、S2,當(dāng)池中水位上升到一定高度時,觸點(diǎn)分離,工作電路斷開,注水裝置自動停止注水,當(dāng)池中水位下降到一定位置時,觸點(diǎn)連接,工作電路接通,注水裝置自動開始注水。下列分析正確的是(? ?)。
A水位上升時,電磁鐵磁性變?nèi)?B水位上升時,通過R0電流變小
C水位下降時,R0的電功率變大 D水位下降時,RN的阻值會變大
解析:由題干表述可知,閉合開關(guān)S1、S2,當(dāng)池中水位上升到一定高度時,觸點(diǎn)分離,表示銜鐵被吸下,說明電磁鐵磁性變強(qiáng),故A是錯誤的,電磁鐵所在的電路中電流變大時,電磁鐵的磁性才會增強(qiáng),說明壓敏電阻RN的阻值變小,通過R0的電流變大,故B錯誤。當(dāng)池中水位下降到一定位置時,觸點(diǎn)連接,工作電路接通,表示銜鐵被彈簧拉到上面,說明電磁鐵磁性減弱,電磁鐵所在的電路中電流變小,也就是通過R0的電流變小,依據(jù)P=I2R0,R0的電功率變小,故C是錯誤的,此時壓敏電阻RN的阻值變大。故D正確。
答案:D
點(diǎn)評:創(chuàng)新小組的同學(xué)們的設(shè)計(jì)為學(xué)校食堂解決了實(shí)際問題,利用壓敏電阻,通過電磁繼電器實(shí)現(xiàn)了自動注水,既簡單又實(shí)用。
(作者單位:撫順市順城區(qū)教師進(jìn)修學(xué)校)