电磁继电器的“组合”设计几种形式

李同合

（河北省衡水市体育学校，河北 衡水 053000）

电磁铁的优点在于能通过电流的有无来控制磁性的有无，能通过改变电流方向改变磁场的方向，能控制电流的大小来控制磁性的强弱.因此，由电磁铁制成的电磁继电器在生产和生活中就具有了很多应用.

1 电磁继电器与光敏电阻的组合设计

例1.白天光照强，要防止太阳光直晒进房内，同时房间要透光，因此要用薄型的窗帘；傍晚太阳下山后，为了保暖和保护私密性，窗帘可以换成厚绒的.如果家里有人，可以根据光照来选择使用不同的窗帘.如果家里没人呢？该怎么实现这样的想法呢？

图1

解析：在学习了电磁铁知识后，我们可以利用电磁铁把房间的窗帘改成自动开启、闭合式的来实现这个目的.为了能根据不同的光照程度选择不同的窗帘，控制电磁继电器的开关应选用对光线敏感的光敏元件.白天光照强，照射在光敏电阻上，电阻很小；傍晚光线暗淡，其电阻极大.电磁继电器由它控制通、断电，进而控制厚、薄窗帘的开启与闭合.需要的器材有：光敏控制元件一只，低压电源一个，电磁继电器一个，电动机两只，导线若干.设计的电路原理图如图1所示，下面的电动机控制薄窗帘.

2 电磁继电器与热敏电阻的组合设计

例2.图2甲是某学生为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如表1所示.已知继电器的线圈电阻R0＝10Ω，左边电源电压为6V恒定不变.电流表0～30mA量程接入电路，图2乙是电流表表盘.当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边空调电路正常工作.

图2

（1）请说明该自动控制装置的工作过程.

（2）该同学将电流表改成了温度表，通过计算并标出表盘上25℃的位置.

（3）为了节省电能，使温度达到30℃时空调才能启动制冷，电路中要串联多大电阻？

（4）为了给空调设定不同的启动温度，请你提出一种可行的、调节方便的措施.（改变电阻除外）

表1

解析：（1）由热敏电阻的阻值随温度变化的关系可以看出，当温度升高时，电阻值减小，电路中电流增大，电磁铁磁性增强，当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，空调电路正常工作.当温度下降时，热敏电阻阻值增大，电路中电流减小，磁性减弱，减小到一定值时，放开衔铁，使空调电路断开.这样就实现了自动控制.

（2）从表1中可以看出，当温度达到25℃时，电阻R＝390Ω，则电路中电流在图（乙）表盘上15mA处标出25℃.

（3）温度达到30℃时，电阻R＝360Ω，电路中要串联的电阻R1＝400Ω－360Ω－10Ω＝30Ω.

（4）可以将电源改为可调压电源，这样也能方便地给空调设定不同的启动温度.

3 电磁铁与电磁铁的组合设计

例3.某中学九（6）班雄鹰队（1队）和猛虎队（2队）之间将开展物理应用知识抢答竞赛，班内科技兴趣小组为此制作了一新型抢答器，电路原理图如图3所示.图中A1、A2是电磁铁，B1、B2是衔铁，C1、C2是弹簧，P、Q 是动触点，E、F、M、N 是静触点.

图3

（1）若雄鹰队（1队）抢先于猛虎队（2队）闭合开关S1，请分析电路的工作过程并判断L1、L2的亮暗情况.

（2）若雄鹰队（1队）和猛虎队（2队）同时闭合各自的开关S1和S2，请分析电路的工作过程并判断L1、L2的亮暗情况.

解析：（1）雄鹰队（1队）抢先闭合开关S1，就有电流通过电磁铁A1的线圈产生磁场，从而对衔铁B1产生引力，动触点P和静触点F接触，灯L1所在电路接通，灯L1发光；对应可以分析出L2不发光.

（2）若两队同时闭合各自的开关S1和S2，各自的工作电路同时接通，两灯同时发光；在两灯同时发光时，各自的工作电路又同时断开，两灯又同时熄灭.以上过程循环往复，两灯亮、暗闪烁不息. （收稿日期：2011－10－10）