電磁繼電器工作原理及應(yīng)用

1、電磁繼電器工作原理及應(yīng)用湖北省棗陽市興隆二中謝江濤電磁繼電器可以用低電壓、弱電流控制高電壓、強(qiáng)電流電路，還可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操縱和生產(chǎn)自動(dòng)化，在現(xiàn)代生活中起著越來越重要的作用。那么，電磁繼電器是由那些部分組成的？它是怎樣實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的呢？一、電磁繼電器的構(gòu)造電磁繼電器的構(gòu)造：如下圖，A是電磁鐵，B是銜鐵，C是彈簧，D是動(dòng)觸點(diǎn)，E是靜觸點(diǎn)。電磁繼電器工作電路可分為低壓控制電路和高壓工作電路組成。控制電路是由電磁鐵A、銜鐵B、低壓電源Ei和開關(guān)組成；工作電路是由小燈泡L、電源E和相當(dāng)于開關(guān)的靜觸點(diǎn)、動(dòng)觸點(diǎn)組成。連接好工作電路，在常態(tài)時(shí)，D、E間未連通，工作電路斷開。用手指將動(dòng)觸點(diǎn)壓下，則DE間因動(dòng)觸點(diǎn)與

2、靜觸點(diǎn)接觸而將工作電路接通，小燈泡L發(fā)光。閉合開關(guān)S,銜鐵被電磁鐵吸下來，動(dòng)觸點(diǎn)同時(shí)與兩個(gè)靜觸點(diǎn)接觸，使D、E間連通。這時(shí)彈簧被拉長，觀察到工作電路被接通，小燈泡L發(fā)光。斷開開關(guān)S,電磁鐵失去磁性，對銜鐵無吸引力。銜鐵在彈簧的拉力作用下回到原來的位置，動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)分開，工作電路被切斷，小燈泡L不發(fā)光。二、電磁繼電器的工作原理工作原理：電磁鐵通電時(shí)，把銜鐵吸下來使D和E接觸，工作電路閉合。電磁鐵斷電時(shí)失去磁性，彈簧把銜鐵拉起來，切斷工作電路。結(jié)論：電磁繼電器就是利用電磁鐵控制工作電路通斷的開關(guān)。用電磁繼電器控制電路的好處：用低電壓控制高電壓；遠(yuǎn)距離控制；自動(dòng)控制。三、電磁繼電器的應(yīng)用防訊報(bào)警器

3、:K是接觸開關(guān)，B是一個(gè)漏斗形的竹片圓筒，里面有個(gè)浮子A,水位上漲超過警戒線時(shí)，浮子A上升，使控制電路接通，電磁鐵吸下銜鐵，于是報(bào)警器指示燈電路接通，燈亮報(bào)警。水銀溫度自動(dòng)報(bào)警器：當(dāng)溫度升高到一定值時(shí)，水銀溫度計(jì)中水銀面上升到金屬絲處，是導(dǎo)體。因此將電磁鐵電路接通，電磁鐵吸引彈簧片，使電鈴電路閉合，電鈴響報(bào)警，當(dāng)溫度下降后，水銀面離開金屬絲，電磁鐵電路斷開，彈簧片回原狀，電鈴電路斷開，電鈴不再友嚴(yán)。溫度自動(dòng)物警施練習(xí):1.2010河北如圖是直流電鈴的原理圖。關(guān)于電鈴工作時(shí)的說法不正確的選項(xiàng)是A.電流通過電磁鐵時(shí)，電磁鐵有磁性且A端為N極B.電磁鐵吸引銜鐵，彈性片發(fā)生形變具有彈性勢能C.小錘擊打

4、鈴?fù)氚l(fā)出聲音，是由于鈴?fù)氚l(fā)生了振動(dòng)D.小錘擊打鈴?fù)霑r(shí)，電磁鐵仍具有磁性A時(shí)一般的水2. 2010天津如圖是一種水位報(bào)警器的原理圖，當(dāng)水位到達(dá)金屬塊能導(dǎo)電，電路中A.綠燈亮C.兩燈同時(shí)亮B.紅燈亮D.兩燈都不亮3. 2010煙臺(tái)如下圖的是恒溫箱的簡易電路圖.其工作原理是，接通工作電路后，電熱絲加熱，箱內(nèi)溫度升高，當(dāng)箱內(nèi)溫度到達(dá)溫度計(jì)金屬絲A所指的溫度時(shí)，控制電路接通，電磁鐵有磁性，銜鐵被吸下，工作電路,電熱絲停止加熱。當(dāng)箱內(nèi)溫度低于金屬絲A所指的溫度時(shí)，控制電路斷開，銜鐵被,工作電路再次工作，電熱絲加熱，從而保持恒溫箱內(nèi)溫度恒定。答案：斷開或停止工作彈簧拉起探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素湖北省棗陽

5、市興隆二中謝江濤提出問題：電冰箱、吸塵器等家用電器里都有電磁鐵，它們在工作時(shí)吸引能力較?。欢笮碗姶牌鹬貦C(jī)一次卻可以吊起幾噸鋼材，可見不同的電磁鐵磁性強(qiáng)弱也不同，那么電磁鐵磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)呢？進(jìn)行猜想：猜想A電磁鐵通電時(shí)有磁性，斷電時(shí)沒磁性。猜想B:電磁鐵中一般都插入鐵芯，磁性強(qiáng)弱可能與鐵芯有無有關(guān)猜想C:通過電磁鐵的電流越大，它的磁性越強(qiáng)猜想D:外形相同的螺線管，線圈匝數(shù)越多，它的磁性越強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)方法：本實(shí)驗(yàn)采用控制變量法，即在研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系時(shí)，要保證線圈匝數(shù)等其他條件不變，只通過移動(dòng)變阻器的滑片來改變線圈中的電流大小。在研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系時(shí)，要保證電

6、流的大小、兩個(gè)螺線管外形等因素相同，通過更換線圈匝數(shù)不同的螺線管來分析比較。實(shí)驗(yàn)器材：電源、電磁鐵、100匝、50匝鐵芯各一個(gè)，滑動(dòng)變阻器、電流表、開關(guān)、導(dǎo)線、大頭針。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：用漆包線在大鐵釘上繞假設(shè)干圈，制成簡單的電磁鐵，來吸引大頭針。1怎樣判斷電磁鐵磁性強(qiáng)弱？電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目2怎樣改變通過電磁鐵線圈中電流？用什么方法來顯示？串聯(lián)滑動(dòng)變阻器來改變線圈中電流，用電流表來顯示3樣改變線圈匝數(shù)？用外形相同匝數(shù)不同的電磁鐵成品做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：如圖為實(shí)驗(yàn)中所設(shè)計(jì)的電路圖1 .驗(yàn)證猜想A:按a、b兩圖連好電路，當(dāng)開關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)大頭針被吸起，當(dāng)開關(guān)斷開后，大頭針落下。2 .驗(yàn)證猜想B:按b電路圖

7、連結(jié)好電路，閉合開關(guān)，觀察電磁鐵吸引大頭針的多少，并記錄吸引數(shù)量。再次抽去鐵釘閉合開關(guān)，觀察電磁鐵吸引大頭針的多少3 .驗(yàn)證猜想C:按b、c電路圖連結(jié)好電路，閉合開關(guān)，滑動(dòng)變阻器移到適當(dāng)位置，觀察電磁鐵吸引大頭針的多少，改變滑動(dòng)變阻器的阻值阻值改變較大，觀察電磁鐵吸引大頭針數(shù)量，并記錄結(jié)果。4 .驗(yàn)證猜想D:按d電路圖連結(jié)好電路，閉合開關(guān)，觀察兩電磁鐵吸引大頭針的多少，并記錄吸引數(shù)量。將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入表格中:步驟保持不變的因素變化的因素實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷觀察匝數(shù)、電流、鐵釘開關(guān)斷開、閉合實(shí)驗(yàn)匝數(shù)、電流鐵釘后、無實(shí)驗(yàn)匝數(shù)、鐵釘電流實(shí)驗(yàn)電流、鐵釘匝數(shù)分析論證：由1現(xiàn)象可知：電磁鐵通電時(shí)有磁性，斷電時(shí)沒磁性

8、。由2現(xiàn)象可知：電磁鐵磁性強(qiáng)弱與鐵芯有無有關(guān)。其它條件一定時(shí)，電磁鐵有鐵芯時(shí)磁性要強(qiáng)。由3現(xiàn)象可知：電磁鐵磁性強(qiáng)弱與電流大小有關(guān)。其它條件一定時(shí)，通入電磁鐵的電流越大電磁鐵的磁性越強(qiáng)。由4現(xiàn)象可知：電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)有關(guān)。其它條件一定時(shí)，線圈匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強(qiáng)。綜上所述，電磁鐵磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)有關(guān)；與鐵芯有無有關(guān)；與線圈中電流大小有關(guān)。實(shí)驗(yàn)點(diǎn)評：因?yàn)檫@個(gè)實(shí)驗(yàn)是用控制變量法去探究的，在操作上可能存在不妥之處，有的同學(xué)認(rèn)為電磁鐵吸引大頭針數(shù)目差異不大，因?yàn)槭褂没瑒?dòng)變阻器去改變電流，變化不是很大，導(dǎo)致結(jié)果不是很明顯。為了防止這種現(xiàn)象發(fā)生，我在實(shí)驗(yàn)的過程中經(jīng)常提醒學(xué)生們注意：當(dāng)改變線

9、圈匝數(shù)的時(shí)候，要確實(shí)做到了線圈中電流保持不變，由于線圈的電阻很小因而在改變線圈匝數(shù)時(shí)，電流變化很小需要細(xì)心調(diào)節(jié)；在吸引大頭針時(shí)，盒子內(nèi)放置的大頭針的量和電磁鐵鐵芯露出的多少也是要注意的。同時(shí)讓學(xué)生們思考，除了用吸引大頭針數(shù)目來顯示電磁錢磁性強(qiáng)弱，還有沒有其它方法。學(xué)生們都涌躍答復(fù)，還可以用來吸細(xì)鐵末、吸曲別針等等。在分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)大膽發(fā)言，自己去總結(jié)、去交流。學(xué)生們自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)并總結(jié)結(jié)論，印象非常深刻，很快就掌握了知識要點(diǎn)，同時(shí)也加深了對控制變量法的理解，為以后的運(yùn)用作了很好的鋪墊。練習(xí)：1 .小麗要研究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟什么因素有關(guān).現(xiàn)有線圈匝數(shù)分別為50匝和100匝的外形相同的電磁鐵，她先后將這兩個(gè)電磁鐵接入下列圖1的電路中。閉合開關(guān)S后用電磁鐵吸引大頭針，并移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P。重復(fù)了多次實(shí)驗(yàn)，記錄如下：50匝的電磁鐵100匝的電磁鐵實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456電流表示數(shù)/A0.81.22.00.81.22.0吸引大頭針的最多數(shù)目/枚58101016251實(shí)驗(yàn)中小麗是通過電磁鐵來判定其磁性強(qiáng)弱的。2分析第1、2、3次的實(shí)驗(yàn)記錄，會(huì)發(fā)現(xiàn)相同時(shí)，磁性越強(qiáng)。3分析第次的實(shí)驗(yàn)記錄，會(huì)發(fā)現(xiàn)電流相同時(shí)，磁性越強(qiáng)。2 .為探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：他用相同的漆包線在相同的鐵釘上繞制成兩個(gè)電磁鐵，它們的線圈匝數(shù)