電磁繼電器知識及其應用

作者簡介于眉，男，山東棲霞市實驗中學一級教師，物理教育碩士，全國初中物理知識競賽優秀指導教師.

隨著科學技術的進步與發展，機械自動化程度越來越高，電磁繼電器作為利用電磁鐵控制工作電路通斷的一種開關，在其中扮演了很重要的角色：若工作電路是有危險的高壓電路，可通過電磁繼電器實現利用低電壓弱電流控制高電壓強電流的電路；若工作場所溫度高或環境不好，可通過電磁繼電器實現遠距離操縱和自動控制.電磁繼電器的這一作用在日常生活中有著廣泛的應用，也是近幾年中考經常考查的知識點之一.那么電磁繼電器的構造怎樣？又是如何實現遠距離操縱和自動控制的呢？下面我們一起來看看有關電磁繼電器的知識及其應用吧.

電磁繼電器的基本組成及連接

1. 基本組成：如圖1所示，電磁繼電器主要是由電磁鐵（A）、銜鐵（B）、彈簧（C）、動觸點（D）、靜觸點（E）等幾部分組成.

2. 電路連接：電磁繼電器主要由控制電路和工作電路兩大電路組成，其中控制電路主要由低壓電源、開關和電磁鐵串聯組成；工作電路主要由高壓電源、用電器和電磁繼電器的觸點串聯構成.

例1(2008年天津市中考題)某同學想利用電磁繼電器制成一個溫度自動報警器，實現對溫控箱內的溫度監控．用如圖2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，當溫控箱內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、綠燈的額定電壓相同)．

分析：本題中帶金屬觸絲的水銀溫度計構成控制電路的開關，所以應將控制電源、電磁鐵和溫度計串聯，組成控制電路.正常情況下，溫控箱內的溫度未達到警示溫度，水銀不能跟金屬觸絲接觸，此時控制電路斷開，電磁鐵沒有磁性，銜鐵跟上端觸點接觸，綠燈亮，所以應將綠燈、上端觸點和工作電源串聯構成閉合回路.當溫控箱內的溫度達到警示溫度時，溫度計內的水銀跟上端的金屬絲接觸，由于水銀是導體，所以此時控制電路接通，電磁鐵有磁性，將銜鐵吸下來與下端觸點接觸，紅燈亮，所以應將紅燈、下端觸點和工作電源串聯構成閉合回路.綠燈和紅燈共用一個工作電源，分別單獨工作，所以應將兩燈并聯.電路連接如圖3所示.

電磁繼電器的工作原理

如上頁圖1所示，當低壓控制電路的開關閉合時，電磁鐵A有了磁性，將銜鐵B吸引下來，使動觸點D與靜觸點E相接觸，高壓工作電路接通，電動機開始工作.當低壓控制電路的開關斷開時，電磁鐵A失去了磁性，銜鐵B在彈簧C的作用下向上移動，使動觸點D與靜觸點E分開，高壓工作電路斷開，電動機停止工作.

例2(2008年梅州市中考題)如圖4所示是一種水位自動報警器的原理圖，水位到達A時該報警器自動報警，此時（）.

A． 紅燈亮B． 綠燈亮

C． 紅、綠燈同時亮 D． 紅、綠燈都不亮

分析本題中導體A、B與水組成控制電路的開關.正常情況下，水位未達到警示位置，水面不能跟A接觸， 此時控制電路斷開，電磁鐵沒有磁性，銜鐵跟上端觸點接觸，綠燈跟電源構成閉合回路，綠燈亮.當水位上升達到警示位置時，水面接觸A，B通過水與A連通，此時控制電路接通，電磁鐵具有磁性，將銜鐵吸下來與下端觸點接觸，紅燈與電源構成閉合回路，所以紅燈亮.選A.

1. 如圖5所示的自動控制電路中，當開關S閉合時，工作電路的情況是（）.

A． 燈亮，電動機不轉動，電鈴響

B． 燈亮，電動機轉動，電鈴響

C． 燈不亮，電動機轉動，電鈴響

D． 燈不亮，電動機不轉動，電鈴響

2． 圖6是溫度自動報警器的原理圖，它運用了許多物理知識.以下說法中不正確的是（）.

A. 溫度計中的水銀是導體

B. 溫度計是根據液體熱脹冷縮的性質工作的

C. 報警器中的電磁鐵運用了電流的熱效應

D. 電磁繼電器是一種電路開關

參考答案: 1. D2. C

責任編輯程哲