第十二讲--电磁继电器作图和计算训练

第十二讲电磁继电器作图和计算训练
1．造成高速公路路面结构损坏严重的一个重要因素是车辆超载。

小明想用压力传感器（当压力达到设定值时，它就接通电路）、电磁继电器，为某大桥设计一个车辆超重的报警装置。

当车辆超重时，信号灯就发光，请你在下图中为他连接好电路/。

2．电磁继电器在各种自动化装置中有很多应用。

街道路灯自动控制就是其应用之一。

如图所示为模拟电路，其中A为电磁继电器，B为照明电路，C为路灯，D为光敏电阻。

白天光照强时，电阻变小，电磁铁磁性较强；夜晚光照弱时，电阻变得很大，电磁铁几乎无磁性。

请你将电路连接完整。

达到白天灯熄灭、夜晚灯亮的效果（连线时导线不能交叉）
3．某同学想利用电磁继电器制成一个温度自动报警器，实现对温控箱内的温度监控。

用如图所示带金属触丝的水银温度计和电磁继电器组装成自动报警器。

正常情况下绿灯亮。

当温控箱内温度升高到一定温度时，红灯亮，绿灯熄灭。

请按此要求连接电路（红灯绿灯的额定电压相同）。

4．如图甲是直流电铃的原理图。

衔铁B与弹性片A相连。

接通电源后电磁铁吸引衔铁，敲击铃碗发声，但同时衔铁与螺钉分离，如果没有铃碗，通常叫做蜂鸣器。

请你在图乙所示的继电器上连接几条导线，使它成为一个蜂鸣器。

5．考试中心决定在所有考场门口安装红外线测温仪（它在电路中相当于一个自动开关），当有人携带手机等通信工具通过红外线测温仪时，红灯亮、电铃响；若人通过时绿灯亮则表明没有携带这些通信工具。

请你在图中完成该电路，使其满足上述要求（电线不能交叉）
6．随着人民生活水平的提高，汽车已经走进寻常百姓的家庭，小林的爸爸最近也购买了一辆轿车。

（1）小林查看说明书得知轿车车身质量为1。

6吨，空车时车轮与地面的总接触面积为4。

0×103平方米，试求此时轿车对地面的压强。

（2）图甲是汽车的启动原理图，请在图中用笔画线代替导线将电路连接完整。

说明：当钥匙插入仪表板上的钥匙孔并转动（相当于闭合开关），电动机工作，启动轿车；电磁铁的工作电压小于电动机的工作电压。

（3）若轿车以90KW的恒定功率启动做直线运动，运动的速度v与时间t的关系如图乙所示，则轿车在启动15s后受到的阻力是多少N
7．物理兴趣小组的同学在学习了电和磁与浮力知识后，设计了一种自动根据水箱中水位变化来改变电热器加热功率的装置；当水箱中水位较低（未达到虚线位置）时，电热器用较小的加热P1进行加热；当水箱中水位较高（达到虚线位置）时，电磁铁前所未有衔铁吸下，电热器用较大的功率P2进行加热。

图中R是两只电热器阻值相等的电热丝；A是置于水箱中的浮球，能随水面升降；B是否质量可以忽略不计的连杆，浮球上升时，会推动连杆B向上运动，当水面到达虚线位置时，B的上端就会对压敏电阻R0产生压力，R0的阻值随压力变化的规律如下表。

（1）请用笔画线代替导线将工作电路的电路图补充完整。

（2）电热器的较小功率和较大功率的比值为P1：P2
（3）低压电源电压为6V，线圈电阻忽略不计，当通过电磁铁的电流为30mA时，电磁铁恰好能将衔铁吸下，此时连杆B对压敏电阻R0的压力是多少
8．小明利用实验室里的电磁继电器、阻值随温度变化的电阻R
1滑动变阻器R
2
等器件设
计了一个恒温箱控制电路。

如图甲所示，恒温箱加热器的电源电压为220V，加热电热丝
R 0和电阻R
1
处于恒温箱内。

图乙是电阻R
1
的阻值随温度变化的关系曲线。

电磁继电器所
在的控制电路的电源电压U=9V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电磁继
电器线圈的电流达到30mA时，电磁继电器的衔铁被吸下来。

（1）请用笔画线代替导线，按照题意将图中的电路连接完整；
（2）当滑动变阻器R
2
接入电路中的电阻为250Ω时，接通电路，加热电热丝加热使
恒温箱的温度升高到大约℃并保持不变。

在升温的过程中，电阻R
1
两端的电压（填“变大”“变小”或“不变”）。

（3）如果要使恒温箱内保持的温度升高，合理的操作方法。

9．小明设计了一种“自动限重器”如图甲所示，该装置由控制电路和工作电路组成，其主要元件有电磁继电器、货物装载机（实质是电动机）、压敏电阻R1和滑动变阻器R2等，压敏电阻R1的阻值随压力F变化的关系如图所示，当货架承受的压力达到限定值，电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品，已知控制电路的电源电压U=6V，电磁继电器线圈的阻值忽略不计，请你解答下列问题：
（1）由图乙中图像可知，随着压力F的增大，压敏电阻R
1
的阻值将
（2）用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整。

（3）随着控制电路电流的增大，电磁铁的磁性将，当电磁继电器线圈中的电流大小为30mA时，衔铁被吸下，若货架能承受的最大压力为800N，则所选滑动变阻
器R
2
的最大阻值至少为多少欧
10．.阅读短文，完成（1）—（4）题。

PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，掺多种物质后加工而成，目前家用的陶瓷风扇、陶瓷电热水壶等就是这种材料做成的。

PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，其电阻随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居里点温度”。

用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。

（1）家用固体电热灭蚊器就使用PTC陶瓷电热元件，图9-5-13为其电阻随温度变化的图象。

由图可知，该PTC材料的居里点温度为_________ ℃。

（2）家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本稳定在165 ℃左右，若它的温度高于165 ℃，电阻将_________，功率_________，使温度_________；反之，也能自动调节。

因此使用PTC材料制成的电热器具有自动调节功能。

（3）某同学利用PTC电阻设计了一个“过热自动报警电路”：将PTC电阻安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，指示灯亮；当环境温度超过PTC电阻的居里点温度时，由于电阻变化，导致电磁铁磁性减弱，使警铃响。

请你帮他将图9-5-14所示的电路补充完整。

（4）你认为该“过热自动报警电路”的设计或使用过程中有何不足（指出一点即可）
11．小光学了电磁继电器后，回家自制了一个电铃，其接线如图9-5-11所示，闭合开关后却怎么也响不起来，于是他请物理老师给找毛病，结果发现了三处错误。

请细心观察该图，试找出其中的错误。