電磁繼電器的趣用

電磁繼電器由電磁鐵、銜鐵、彈簧等構成，它是利用電磁鐵自動控制電路的開關，利用它可以實現用低電壓、弱電流控制高電壓、強電流電路的通斷。其應用在生活中非常廣泛，體現了從生活走向物理、從物理走向社會的新課程理念。下面舉例介紹。

一、電磁繼電器和杠桿的組合

例1如圖1是汽車啟動電路和工作電路。分析電路圖可以發(fā)現，啟動時插入鑰匙并擰動可使啟動電路通電，擰動鑰匙相當于 （選填\"閉合\"或“斷開\"）開關；根據啟動電路中標出的電流方向判斷，電磁鐵的上方是 （選填\"N\"或\"S\"極。

解析：啟動時插入鑰匙并擰動可使啟動電路通電，所以擰動鑰匙相當于閉合開關;在電源的外部，電流從電源的正極出來回到負極，所以電源的左端為正極;電流從電磁鐵的上端流入，下端流出，根據安培定則可知，電磁鐵的上端為N極。

答案：閉合 N

二、電磁繼電器與光敏電阻的組合

例2如圖2所示， R 是一個光敏電阻，光敏電阻的阻值隨光照強度的增大而減小， R₀ 是電阻箱（已調至合適阻值），它們和繼電器組成自動控制電路來控制路燈。白天燈熄，夜晚燈亮。則給路燈供電的電源應接在 （選填\"A、B\"或“B、C\"）兩端;為了使路燈推遲發(fā)光，你對這個電路采取的調節(jié)措施是

A 面 路燈 oB oC R₀

解析：光敏電阻的阻值隨光照強度的增大而減小，所以白天時 R 的電阻變小，根據歐姆定律可知，電路中的電流變大，電磁鐵磁性增強，將銜鐵吸下，動觸點與下面的靜觸點接通；晚上時的光線暗， R 的阻值變大，電路中的電流變小，電磁鐵磁性減弱，將銜鐵釋放，動觸點與上面的靜觸點接通。所以要達到晚上燈亮、白天燈滅，則給路燈供電的電源應接在A、B之間。使路燈從熄滅到發(fā)光，電磁鐵的吸合電流不變。要使路燈推遲發(fā)光，此時的光線更暗，光敏電阻的阻值增大，要使吸合電流不變，根據歐姆定律可知，需使總電阻不變，則需要減小 R₀ 的阻值答案：A、B 減小 R₀ 的阻值

三、電磁繼電器與熱敏電阻的組合

例3物理實踐活動中，小明同學利用熱敏電阻設計了一個“過熱自動報警電路”，如圖3所示。熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小。將其安裝在需要探測溫度的地方。當探測溫度正常時，僅指示燈亮；當探測溫度升高到某一設定值時，僅警鈴響。為了達到上述要求，警鈴應安裝在（ ）。

A.位置A B.位置BC.位置C D.無法判斷

解析：當探測溫度升高時，熱敏電阻的阻值變小，電路中電流變大，電磁鐵磁性增強，能吸下銜鐵，圖中B所在的支路被接通，所以警鈴應接在位置B處。因題中要求當探測溫度升高到某一設定值時，僅警鈴響，所以指示燈接在位置A處。不論銜鐵是否被吸下，C處均處于通路狀態(tài)，所以警鈴和指示燈都不能接在C處。

答案：B

四、電磁繼電器與氣敏電阻的組合

例4如圖4，甲圖是一種汽車尾氣排放檢測電路。當尾氣濃度高于某一設定值時，電鈴報警；氣敏電阻 R₁ 的阻值與尾氣濃度之間的關系如乙圖所示，下列分析正確的是。

A.電磁鐵通電后，線圈上端為S極

B. R₁ 的阻值隨尾氣濃度的增大而增大

C.檢測時保持 R₂ 滑片位置不變，當尾氣濃度變大時， R₁ 兩端電壓變大

D.為使尾氣濃度更低時報警，應將 R₂ 滑片適當上移

解析：根據安培定則，可知電磁鐵的下端為N極，上端為S極。由乙圖知氣敏電阻阻值隨著尾氣濃度的增大而變小。 R₁ 與 R₂ 串聯，當尾氣濃度變大時， R₁ 電阻降低，根據串聯電路特點，可以得知其分壓變小。由于電路在電流達到某值時報警，且電源電壓不變，故應保持報警時電路中總電阻不變，當尾氣濃度更低時， R₁ 阻值升高，故 R₂ 電阻應當降低，即滑片向上移動時，才能使電路在尾氣濃度更低時報警。

答案：AD

五、電磁繼電器和壓敏電阻的組合

例5某校科技小組設計了一種“自動限重器”，該裝置由低電壓的控制電路和高電壓的工作電路組成，其主要元件有電磁繼電器、貨物裝載機（額定電壓為 220V 的電動機）壓敏電阻 R_x （阻值隨壓力增加而減?。┖投ㄖ惦娮?R₀ 等。當承受的壓力達到限定值時，電磁繼電器會自動控制貨物裝載機停止向貨架上擺放物品，請以筆畫線代替導線完成如圖5所示的電路連接。

解析：整個電路由控制電路和工作電路組成。為了保護控制電路， R_x 應與 R₀ 串聯接入電路中，當承受的壓力達到限定值時， R_x 阻值最小，通過電磁鐵的電流最大，電磁鐵磁性達到最大把銜鐵吸下，使得含有電動機的工作電路斷開，貨物裝載機停止向貨架上擺放物品。

答案：如圖6

以上幾種電磁繼電器的應用問題，屬于“同類異型”，其解題關鍵都是判斷出在滿足何種條件時電磁繼電器的銜鐵被吸下或拉起，實現自動控制。理解電磁繼電器的工作原理，抓住吸合電流，就能準確解決具體問題，

（作者單位：沈陽農業(yè)大學附屬中學）