自動化裝置的“心臟”——電磁繼電器

譚建華

在我們的日常生活中，有很多的自動化裝置，給我們的生活帶來了極大的便利.如室內溫度自動控制器，無論是寒冬還是酷暑，都可以讓我們生活在適宜的環境里;再如夏季河堤漲水的時候，我們可以利用水位自動報警器，讓值守人員更加及時輕松地發現水位預警……在這些看似神奇的自動控制系統中，有一個起著關鍵性作用的部件，就是同學們在物理課中學到的電磁繼電器.它是現代生產技術中普遍使用的電器元件，被廣泛應用于自動控制和遠距離操控設備中.

一、電磁繼電器的原理

電磁繼電器是利用電流的磁效應原理工作的，在電路中起著自動控制電路的作用，它由電磁鐵、銜鐵、彈簧片、觸點等組成，其實質就是一種利用較小的電流、較低的電壓控制較大電流、較高電壓的“自動開關”.它一般由兩個系統組成，即小電流、低電壓的控制系統（又稱輸入回路）和大電流、高電壓的工作系統（又稱輸出回路）.當控制系統的線圈中有電流通過時，線圈產生磁性，吸引銜鐵，銜鐵通過杠桿的作用，帶動簧片動作，使其動觸點與靜觸點接通，工作系統形成通路開始工作：當控制系統的線圈中沒有電流時，線圈磁性消失，銜鐵在彈簧彈力的作用下復位，使動、靜觸點斷開.工作系統停止工作，需要說明的是，對于電磁繼電器的“動觸點”和“靜觸點”的區分，一般我們認為與電磁繼電器的銜鐵相連接的觸點為動觸點，而與工作電路相連接的觸點為靜觸點，

例1 如圖1所示，R0是一個光敏電阻，它的阻值隨光照強度的增大而減小，R是電阻箱（已調至合適阻值），它們和繼電器組成了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____（填“a、b”或“b、c”）兩端;如果將電阻箱R的阻值調小一些，則晚上路燈比原來____（填“早一些”或“遲一些”）亮.

解析：光敏電阻的阻值隨光照強度的增大而減小，所以白天光敏電阻的阻值小，電路中的電流大，電磁鐵將被吸住，動觸點與c端接通;晚上光線暗，光敏電阻的阻值大，電路中的電流小，所以動觸點與a端接通.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兩端，如果將電阻箱R的阻值調小，在同樣光照強度下，電流變大，電磁鐵的磁性變強，吸引力變大，路燈將在晚上遲一些被點亮.

答案：a 、b遲一些

二、電磁繼電器的應

電磁繼電器是自動控制電路裝置（如冰箱、汽車、電梯等）和通信領域中的重要部件.此外，在交通、農業生產、防汛抗災等方面也發揮著重要的作用.

例2 小華姥姥家住農村，為了安裝自來水系統，在二層樓頂上安裝了一個較大的塑料蓄水罐.每次姥姥都是等蓄水罐里的水用完了才發現需要開閘加水了，而加水過程中總是需要人守著，否則會出現“水漫金山”的情況.小華看在眼里，想在心里：能否設計一個簡單裝置，當水深低于某個值或達到某個值時，系統會發出報警聲，提示需要加水或水快加滿了呢？如圖2所示，是小華和學習興趣小組的同學們一起設計的一種水位自動報警器的原理圖.下列有關該報警器工作情況的敘述中，你認為錯誤的是（ ）.

A.該報警器綠燈是報警燈

B.該報警器的紅、綠燈不會同時亮

C.水位達到A處前，電磁鐵沒有磁性

D.報警器工作時，必須依靠水的導電性，且水位必須到達A處

解析：由圖2可知，當水位到達A處時，由于水的導電性，控制電路接通，電磁鐵獲得磁性，向下吸引銜鐵，使動觸點與上方控制綠燈的靜觸點斷開，與下方控制紅燈的靜觸點接通，故綠燈熄滅，紅燈亮，由此可知，該報警器紅燈是報警燈，故A錯誤;紅燈和綠燈不能同時亮，故B正確;水位達到A處前，電磁鐵沒有磁性，銜鐵在彈簧的作用下一直與上方控制綠燈的靜觸點接通，只有綠燈亮，故C正確;報警器工作時，必須依靠水的導電性，且水位必須到達A處控制電路才是通路，故D正確，選A.