自动化装置的“心脏”——电磁继电器

    谭建华

    

    

    在我们的日常生活中，有很多的自动化装置，给我们的生活带来了极大的便利.如室内温度自动控制器，无论是寒冬还是酷暑，都可以让我们生活在适宜的环境里;再如夏季河堤涨水的时候，我们可以利用水位自动报警器，让值守人员更加及时轻松地发现水位预警……在这些看似神奇的自动控制系统中，有一个起着关键性作用的部件，就是同学们在物理课中学到的电磁继电器.它是现代生产技术中普遍使用的电器元件，被广泛应用于自动控制和远距离操控设备中.

    一、电磁继电器的原理

    电磁继电器是利用电流的磁效应原理工作的，在电路中起着自动控制电路的作用，它由电磁铁、衔铁、弹簧片、触点等组成，其实质就是一种利用较小的电流、较低的电压控制较大电流、较高电压的“自动开关”.它一般由两个系统组成，即小电流、低电压的控制系统（又称输入回路）和大电流、高电压的工作系统（又称输出回路）.当控制系统的线圈中有电流通过时，线圈产生磁性，吸引衔铁，衔铁通过杠杆的作用，带动簧片动作，使其动触点与静触点接通，工作系统形成通路开始工作：当控制系统的线圈中没有电流时，线圈磁性消失，衔铁在弹簧弹力的作用下复位，使动、静触点断开.工作系统停止工作，需要说明的是，对于电磁继电器的“动触点”和“静触点”的区分，一般我们认为与电磁继电器的衔铁相连接的触点为动触点，而与工作电路相连接的触点为静触点，

    例1 如图1所示，R0是一个光敏电阻，它的阻值随光照强度的增大而减小，R是电阻箱（已调至合适阻值），它们和继电器组成了自动控制电路来控制路灯，白天灯熄，夜晚灯亮，则给路灯供电的电源应接在____（填“a、b”或“b、c”）两端;如果将电阻箱R的阻值调小一些，则晚上路灯比原来____（填“早一些”或“迟一些”）亮.

    解析：光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，所以白天光敏电阻的阻值小，电路中的电流大，电磁铁将被吸住，动触点与c端接通;晚上光线暗，光敏电阻的阻值大，电路中的电流小，所以动触点与a端接通.所以要达到晚上灯亮，白天灯灭，则给路灯供电的电源应接在a、b两端，如果将电阻箱R的阻值调小，在同样光照强度下，电流变大，电磁铁的磁性变強，吸引力变大，路灯将在晚上迟一些被点亮.

    答案：a 、b迟一些

    二、电磁继电器的应

    电磁继电器是自动控制电路装置（如冰箱、汽车、电梯等）和通信领域中的重要部件.此外，在交通、农业生产、防汛抗灾等方面也发挥着重要的作用.

    例2 小华姥姥家住农村，为了安装自来水系统，在二层楼顶上安装了一个较大的塑料蓄水罐.每次姥姥都是等蓄水罐里的水用完了才发现需要开闸加水了，而加水过程中总是需要人守着，否则会出现“水漫金山”的情况.小华看在眼里，想在心里：能否设计一个简单装置，当水深低于某个值或达到某个值时，系统会发出报警声，提示需要加水或水快加满了呢？如图2所示，是小华和学习兴趣小组的同学们一起设计的一种水位自动报警器的原理图.下列有关该报警器工作情况的叙述中，你认为错误的是（ ）.

    A.该报警器绿灯是报警灯

    B.该报警器的红、绿灯不会同时亮

    C.水位达到A处前，电磁铁没有磁性

    D.报警器工作时，必须依靠水的导电性，且水位必须到达A处

    解析：由图2可知，当水位到达A处时，由于水的导电性，控制电路接通，电磁铁获得磁性，向下吸引衔铁，使动触点与上方控制绿灯的静触点断开，与下方控制红灯的静触点接通，故绿灯熄灭，红灯亮，由此可知，该报警器红灯是报警灯，故A错误;红灯和绿灯不能同时亮，故B正确;水位达到A处前，电磁铁没有磁性，衔铁在弹簧的作用下一直与上方控制绿灯的静触点接通，只有绿灯亮，故C正确;报警器工作时，必须依靠水的导电性，且水位必须到达A处控制电路才是通路，故D正确，选A.