專題：電磁繼電器的分析及計算

..專題電磁繼電器如下圖，當(dāng)一個馬蹄形線圈中的電流增加到一定大小時，軟鐵片受到線圈的吸引會向右運(yùn)動，并造成電路斷路，電線AB斷開，此種裝置可用于以下電器中的〔〕A．電飯鍋保溫開關(guān)B．空調(diào)啟動開關(guān)斷路器開關(guān)D．電鈴開關(guān)2.考試中心決定在所有考場門口安裝紅外線測溫儀〔它在電路中相當(dāng)于一個自動開關(guān)〕，當(dāng)有人攜帶手機(jī)等通信工具了通過紅外線測溫儀時，紅燈亮、電鈴響；假設(shè)人通過時綠燈亮，表示沒有攜帶這些通信工具．請你按如下圖中完成該電路，使其滿足上述要求〔電路圖連線不得穿插〕請你按要求改良如下圖的"測定油箱油量的裝置〞：

〔1〕器材：電磁繼電器〔如圖〕，假設(shè)干導(dǎo)線，假設(shè)干電源，假設(shè)干觸點(diǎn)，紅、綠燈泡各1只。〔2〕要求：①通常情況下，綠燈亮、紅燈滅；②儲油過少時，綠燈滅、紅燈亮。

〔3〕請將電路設(shè)計填畫在原圖上〔電路元件用電路符號表示，其余元件用示意圖表示〕。4．如圖是電磁繼電器的構(gòu)造和工作電路示意圖．要使電磁鐵對銜鐵的吸引力變大，以下做法可行的是〔〕 A、去掉電磁鐵線圈中的鐵芯 B、減少電磁鐵線圈的匝數(shù) C、增大電源A的電壓 D、增大電源B的電壓5．如上右圖圖所示是一種水位自動報警器的原理圖，有關(guān)該報警器工作情況，以下表達(dá)中錯誤的選項(xiàng)是〔〕A、該報警器紅燈是報警燈，報警器工作時，必須依靠一般水的導(dǎo)電性，且水位必須到達(dá)AB、該報警器的紅、綠燈不會同時亮C、當(dāng)水位沒有到達(dá)A時，電磁鐵沒有磁性，只有綠燈亮 D、當(dāng)該報警器報警時，紅、綠燈會同時亮6．以下四種設(shè)備的工作原理，有一個與其他三個明顯不同，這個設(shè)備是〔〕 A、電鈴 B、手搖發(fā)電機(jī) C、揚(yáng)聲器 D、水位報警器7．電磁繼電器的作用之一是通過控制低壓電路的通斷間接地控制高壓電路的通斷．關(guān)于圖所示的電路，以下說確的是〔〕A、連有電動機(jī)的電路是低壓控制電路 B、連有電動機(jī)的電路是高壓工作電路 C、圖示電路的主要優(yōu)點(diǎn)是可以節(jié)約用電 D、圖示電路的主要優(yōu)點(diǎn)是為了操作方便8．小王利用光敏電阻受到光照時電阻變小的特性，設(shè)計了一個如上右圖所示的自動控制電路，要求光暗時燈亮，光亮?xí)r燈滅．在實(shí)際調(diào)試時，發(fā)現(xiàn)燈始終亮著，而光敏電阻和其他電路元件都正常．以下調(diào)節(jié)能使控制電路到達(dá)要求的是〔〕A、減少螺線管線圈的匝數(shù) B、抽出螺線管中的鐵芯 C、滑動變阻器滑片P向右移動 D、減小控制電路電源電壓9．如下圖的自動控制電路中，當(dāng)開關(guān)S斷開時，工作電路的情況是〔〕 A、燈亮，電動機(jī)轉(zhuǎn)起來，電鈴響 B、燈亮，電動機(jī)轉(zhuǎn)起來，電鈴不響 C、燈不亮，電動機(jī)不轉(zhuǎn)，電鈴響 D、燈亮，電動機(jī)不轉(zhuǎn)，電鈴響10．如下圖是火警自動報警原理圖．出現(xiàn)火警時，將會發(fā)生以下變化：〔1〕溫度升高使雙層金屬片彎曲；〔2〕接通觸點(diǎn)使工作電路中有電流通過；〔3〕電磁鐵有磁性；〔4〕銜鐵被吸下；〔5〕接通觸點(diǎn)使控制電路中有電流通過；〔6〕電燈亮、電鈴響，發(fā)出警報．這些變化的正確順序是〔〕A、〔1〕〔2〕〔3〕〔4〕〔5〕〔6〕 B、〔1〕〔5〕〔3〕〔4〕〔2〕〔6〕C、〔1〕〔2〕〔4〕〔3〕〔5〕〔6〕 D、〔1〕〔5〕〔4〕〔3〕〔2〕〔6〕11．上右圖是一種溫度自動報警器的原理圖，以下說確的是〔〕 A、當(dāng)溫度到達(dá)金屬絲下端所指的溫度時，電磁鐵有磁性，燈不亮，鈴響 B、當(dāng)溫度到達(dá)金屬絲下端所指的溫度時，電磁鐵吸引銜鐵，鈴響，燈也亮 C、當(dāng)溫度低于金屬絲下端所指的溫度時，電磁鐵無磁性，燈亮，鈴不響 D、當(dāng)溫度低于金屬絲下端所指的溫度時，電磁鐵無磁性，燈不亮，鈴響12．小利同學(xué)觀察到學(xué)校樓道里的消防應(yīng)急燈，平時燈是熄的，一旦停電，兩盞標(biāo)有"36V〞燈泡就會正常發(fā)光．圖所示是小利設(shè)計的四個電路，其中可以起到消防應(yīng)急燈作用的電路是〔〕 A、 B、 C、 D、13．(每空一分共11分)根據(jù)以下圖所示，答復(fù)以下問題：〔1〕兩個電源中低壓電源是，高壓電源是．〔2〕控制電路是由、低壓電源和電鍵組成，工作電路是由電動機(jī)、彈片和組成．〔3〕指出圖中各部件的名稱：A，B，C，D．〔4〕要使甲電動機(jī)工作則應(yīng)電鍵S〔選填"閉合〞、"斷開〞〕．〔5〕當(dāng)閉合電鍵S時，中有電流通過，被吸引，電動機(jī)工作．14．(每空2分共10分)小明利用實(shí)驗(yàn)室的電磁繼電器、熱敏電阻R1、可變電阻器R2等器件設(shè)計了一個恒溫箱控制電路，如圖甲所示，圖乙是小明通過實(shí)驗(yàn)測得的R1的阻值隨溫度變化的關(guān)系曲線．〔1〕當(dāng)溫度較低時，電磁鐵的磁性較_________，觸點(diǎn)開關(guān)_________〔選填"接通〞或"斷開〞〕．〔2〕電磁繼電器中的電源電壓U=6V，其線圈的電阻可不計，通過實(shí)驗(yàn)測得當(dāng)電流為30mA，電磁繼電器的銜鐵被吸合．假設(shè)可變電阻器R2的電阻值設(shè)定為150Ω時，恒溫箱溫度可到達(dá)_________℃．當(dāng)可變電阻器R2的電阻變大時，恒溫箱設(shè)定的溫度將變_________〔選填"高〞或"低〞〕．〔3〕如果要使恒溫箱預(yù)設(shè)的溫度可調(diào)圍是90℃～150℃，可供選擇的可變電阻器R2的電阻值有如下幾種，你選擇_________〔填序號〕．①0～100Ω②0～200Ω③0～1000Ω④0～1500Ω15．(2+1+1+4共8分)小敏設(shè)計了一種"闖紅燈違規(guī)證據(jù)模擬記錄器〞，如圖甲，拍攝照片記錄機(jī)動車輛闖紅燈時的情景。工作原理：當(dāng)光控開關(guān)接收到*種顏色光時，開關(guān)自動閉合，且當(dāng)壓敏電阻受到車的壓力，它的阻值變化引起電流變化到一定值時，繼電器的銜鐵就被吸下，工作電路中的電控照相機(jī)工作，拍攝違規(guī)車輛．光控開關(guān)未受到該種光照射自動斷開，銜鐵沒有被吸引，工作電路中的指示燈發(fā)光．答復(fù)以下問題：

〔1〕根據(jù)工作原理，將電路連接完整．

〔2〕要記錄違規(guī)闖紅燈的情景，光控開關(guān)應(yīng)在接收到光〔填"紅〞、"綠〞或"黃〞〕時，自動閉合．

〔3〕由圖乙可知，壓敏電阻R的阻值隨受到壓力的增大而?！?〕控制電路電壓為6V，繼電器線圈電阻10歐，當(dāng)控制電路中電流大于0.06安時，銜鐵被吸引．通過計算說明，只有質(zhì)量超過多少千克的車輛違規(guī)時才會被拍照記錄．〔取g=10N/kg〕16．(1+2+1+2共6分)小明設(shè)計了一種"自動限重器〞，如圖〔甲〕所示．該裝置由控制電路和工作電路組成，其主要元件有電磁繼電器、貨物裝載機(jī)〔實(shí)質(zhì)是電動機(jī)〕、壓敏電阻R1和滑動變阻器R2等．壓敏電阻R1的阻值隨壓力F變化的關(guān)系如圖〔乙〕所示．當(dāng)貨架承受的壓力到達(dá)限定值，電磁繼電器會自動控制貨物裝載機(jī)停頓向貨架上擺放物品．控制電路的電源電壓U=6V，電磁繼電器線圈的阻值忽略不計．請你解答以下問題：〔1〕由圖〔乙〕中的圖象可知，隨著壓力F的增大，壓敏電阻R1的阻值將_________．〔2〕用筆畫線代替導(dǎo)線將圖〔甲〕的電路連接完整．〔3〕隨著控制電路電流的增大，電磁鐵的磁性將_________，當(dāng)電磁繼電器線圈中的電流大小為30mA時銜鐵被吸下．假設(shè)貨架能承受的最大壓力為800N，則所選滑動變阻器R2的最大阻值至少為_________Ω．17．(3分)*同學(xué)想利用電磁繼電器制成一個溫度自動報警器，實(shí)現(xiàn)對溫控箱的溫度監(jiān)控．用如以下圖所示帶金屬觸絲的水銀溫度計和電磁繼電器組裝成自動報警器，正常情況下綠燈亮，當(dāng)溫控箱溫度升高到一定溫度時．紅燈亮〔綠燈熄滅〕．請按此要求連接電路〔紅、綠燈的額定電壓一樣〕．18．(2+2+2+2共8分)以下圖是*興趣小組設(shè)計的一恒溫箱的原理圖．"控制電路〞由熱敏電阻R1、滑動變阻器R0、電磁鐵〔線圈電阻不計〕、電源U1〔U1=8V〕、開關(guān)、導(dǎo)線等組成．熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規(guī)律如下表．當(dāng)線圈中的電流大于或等于20mA時，電磁鐵的銜鐵被吸下．"工作電路〞由電源U2〔U2=220V〕、發(fā)熱電阻R2〔R2=110Ω〕、導(dǎo)線等組成．問:溫度/℃…3035404550…熱敏電阻阻值/Ω…350300250200160…〔1〕為使恒溫箱溫度升高到一定值時，"工作電路〞自動斷開，導(dǎo)線端點(diǎn)C應(yīng)接哪個接線柱？〔2〕假設(shè)設(shè)定恒溫箱的溫度最高為45℃，則"控制電路〞中的滑動變阻器的阻值為多大？〔3〕"工作電路〞工作時的電流為多大？〔4〕"控制電路〞中用到了哪些物理知識？請說出兩點(diǎn)．解:19．(2+4共6分)*同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)過程中，通過查閱資料，查到了一種由半導(dǎo)體材料做成的熱敏電阻，其阻值隨溫度變化曲線如上右圖中〔a〕所示，并設(shè)計了圖〔b〕所示的由熱敏電阻R〔符號如圖〕和電磁繼電器組成的溫度自動控制裝置．繼電器線圈電阻R0為50Ω，左邊電源電壓為6V，當(dāng)繼電器線圈中的電流大于或等于20mA時，繼電器的銜鐵被吸合，右邊發(fā)熱電路便斷開．問：〔1〕該溫度自動控制裝置為什么能夠?qū)囟瓤刂圃谝欢ㄖ蹈浇?？?〕通過計算說明這一溫度值是控制在多少℃？解:20．(1+1+2+2共6分)小明利用實(shí)驗(yàn)室的電磁繼電器、熱敏電阻R1、可變電阻器R2等器件設(shè)計了一個恒溫箱控制電路，如圖l所示．其中"交流電源〞是恒溫箱加熱器的電源〔加熱器在恒溫箱，圖中來畫出〕；R1處于恒溫箱，圖2是小明通過實(shí)驗(yàn)測得的R1的阻隨隨溫度變化的關(guān)系曲線；電磁繼電器的電源兩端電壓U=6V，電磁繼電器線圈的電阻可不計，通過實(shí)驗(yàn)測得當(dāng)電流為30mA時，電磁繼電器的銜鐵被吸合．〔1〕綜合分析可知：當(dāng)恒溫箱的溫度到達(dá)或者超過預(yù)設(shè)之最高溫度時，熱敏電阻R1的阻_________，直流控制電路中電流_________，電磁繼電器的銜鐵被吸合．〔選填"增大〞"減小〞〕〔2〕為了實(shí)現(xiàn)溫度控制，恒溫箱的加熱器〔加熱器的電熱絲圖中未畫出〕應(yīng)該選擇接在以下的_________．A、AB端；B、AC端；C、CD端；D、BC端〔3〕如果要使恒溫箱預(yù)設(shè)的溫夏可調(diào)節(jié)圍是90℃～150℃．可供選擇的可變電阻器R2的電阻值有如下的幾種，應(yīng)選擇_________可變電阻器最恰當(dāng)．A、0～50ΩB、0～100ΩC、0～200ΩD、0～10000Ω21．〔10分〕小明利用熱敏電阻設(shè)計了一個"過熱自動報警電路〞，如圖甲所示．將熱敏電阻R安裝在需要探測溫度的地方，當(dāng)環(huán)境溫度正常時，繼電器的上觸點(diǎn)接觸，下觸點(diǎn)別離，指示燈亮；當(dāng)環(huán)境溫度超過*一值時，繼電器的下觸點(diǎn)接觸，上觸點(diǎn)別離，警鈴響．圖甲中繼電器的供電電壓U1=3V，繼電器線圈用漆包線繞成，其電阻R0為30Ω．當(dāng)線圈中的電流大于等于50mA時，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴響．圖乙是熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖象．〔1〕由圖乙可知，當(dāng)環(huán)境溫度為40℃時，熱敏電阻阻值為_________Ω．當(dāng)環(huán)境溫度升高時，熱敏電阻阻值將_________，繼電器的磁性將_________〔均選填"增大〞、"減小〞或"不變〞〕．〔2〕圖甲中警鈴的接線柱C應(yīng)與接線柱_________相連，指示燈的接線柱D應(yīng)與接線柱_________相連〔均選填"A〞或"B〞〕．〔3〕圖甲中線圈下端P的磁極是_________極〔選填"N〞或"S〞〕．〔4〕請計算說明，環(huán)境溫度在什么圍時，警鈴報警．〔4分〕解:22．(3+1+4共8分)如圖1電磁繼電器和熱敏電阻R1等組成了恒溫箱控制電路