内容正文:
第三节 电磁铁的应用
知识点一:电磁铁
1、定义:带铁芯的通电螺线管。
2、优点:磁性有无由通断电来控制,磁性强弱由电流大小来调节,磁场方向由电流方向来控制。
3、影响电磁铁磁性强弱的因素: 通过线圈的电流越大,磁性越强; 线圈匝数越多,磁性越强。
4、原理:
当在通电螺线管内部插入铁芯后,铁芯被通电螺线管的磁场磁化。磁化后的铁芯也变成了一个磁体,这样由于两个磁场互相叠加,从而使螺线管的磁性大大增强。
为了使电磁铁的磁性更强,通常将铁芯制成蹄形。但要注意蹄形铁芯上线圈的绕向相反,一边顺时针,另一边必须逆时针。如果绕向相同,两线圈对铁芯的磁化作用将相互抵消,使铁芯不显磁性。
铁芯用软铁制做,而不能用钢制做。
5、应用:
电磁铁是电流磁效应(电生磁)的一个应用,与生活联系紧密,如电磁继电器、电磁起重机、磁悬浮列车、电子门锁、智能通道匝、电磁流量计、电铃、电话、安培计、伏特计、检流计等。
知识点二:电磁继电器
1、实质:电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的开关.
用低电压弱电流控制高电压强电流,进行远距离操作和自动控制。
分为控制电路和工作电路。
2、结构:电磁继电器的主要部件是电磁铁、衔铁、弹簧 和动触点、静触点.
3、工作原理:
闭合低压控制电路中的开关S,电流通过电磁铁A的线圈产生磁场,从而对衔铁B产生引力,使动、静触点D与E接触,工作电路闭合;当断开低压开关S时,线圈中的电流消失,衔铁B在弹簧C的作用下,使动、静触点D、E脱开,工作电路断开。
知识点三:电磁继电器应用——电铃
1、【原理】:电流的磁效应;通电时,电磁铁有电流通过,产生了磁性,把下方的片吸过来,使其振动发出声音,同时电路断开,电磁铁失去了磁性,又被弹回,电路闭合,不断重复,便发出连续声音了。
2、结构:电磁铁、衔铁、弹性片和铃铛.
当温度升高到一定值时,水银温度计中水银面上升到金属丝处,水银是导体.因此将电磁铁电路接通,电磁铁吸引弹簧片,使电铃电路闭合,电铃响报警,当温度下降后,水银面离开金属丝,电磁铁电路断开,弹簧片回原状,电铃电路断开,电铃不再发声。
电磁继电器应用——温度自动报警器
防讯报警器:K是接触开关,B是一个漏斗形的竹片圆筒,里面有个浮子A,水位上涨超过警戒线时,浮子A上升,使控制电路接通,电磁铁吸下衔铁,于是报警器指示灯电路接通,灯亮报警.
电磁继电器应用——防讯报警器
知识点四:磁悬浮列车
1、磁悬浮列车是一种现代高科技轨道交通
工具,它通过电磁力实现列车与轨道之间的
无接触的悬浮和导向,再利用直线电机产生的电磁力牵引列车运行。
2、基本原理:第一个原理是当靠近金属的磁场改变,金属上的电子会移动,并且产生电流。第二个原理就是电流的磁效应。当电流在电线或一块金属中流动时,会产生磁场。通电的线圈就成了一块磁铁。磁浮的第三个原理我们就再熟悉不过了,磁铁间会彼此作用,同极性相斥,异极性相吸。
3、优点:磁悬浮列车具有快速、低耗、环保、安全等优点,无轮轨接触,震动小、舒适性较好;不与轨道发生摩擦,发出的噪音较低。
知识点五:信息的磁记录
是利用磁的性质进行信息的记录的方式。在存储和使用的时候通过特殊的方法进行信息的输入和读出,从而达到存储信息和读出信息的目的。
原理:将各种信息转换为随时间变化的电信号,再将它转换为磁记录介质的磁化强度随空间变化的过程称为磁记录,将其逆过程称为再生(重现)过程。
应用:如录像带、磁带、计算机硬盘、U盘、银行卡等
知识点六:电话
原理:话筒把声音信号转化成强弱变化的电流(发电机),电流沿着导线流入对方听筒,听筒又把变化的电流通过电磁铁转化成声音信号(电动机)。
过程:
当发话者拿起电话机对着送话器讲话时,声带的振动激励空气振动,形成声波。
声波作用于送话器上,使之产生电流,称为话音电流。
话音电流沿着线路传送到对方电话机的受话器内。
而受话器作用与送话器刚好相反--把电流转化为声波,通过空气传至人的耳朵中。
【例1】小科去超市购物时,乘坐台阶式自动电梯,他发现当有人站在电梯上与没有人在电梯上相比电梯运动快慢不同,小科通过自主学习,了解到电梯每个台阶下都连接一个压敏电阻R,其电路可简化为如图所示,压敏电阻R的阻值会随着压力的增大而减小,从而会影响电梯电动机M的转动快慢,已知电梯及压敏电阻的电源电压均恒定,则下列分析正确的是( )
A.当有人站在电梯上时,衔铁与触点2接触,电动机的转速较大
B.当有人站在电梯上时,衔铁与触点1接触,电动机的转速较小
C.当没有人在电梯上时,衔铁与触点2接触,电动机的转速较小
D.当没有人在电梯上时,衔铁与触点1接触,电动机的转速较大
【答案】 A
【例2】图甲是恒温箱的简化电路,R1是热敏电阻,其阻值与温度的关系如图乙所示。R2是滑动变阻器,发热电阻R3的阻值为44欧