内容正文:
物 理
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第十八章 磁及其相互作用
专题 电磁继电器的综合计算
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典例 图甲是空气加湿器电路的示意
图.加湿装置上标有“ ”
字样 是湿敏电阻,阻值与空气湿
度的关系图像如图乙; 是电磁铁
线圈的电阻.已知控制电路电源的电
压为且保持不变,当空气湿度为 时,控制电路中的电流为
,当控制电路中电流为 时,空气加湿器停止工作.
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(1)加湿装置正常工作时的电流是多少?
解:由 可知,加湿装置正常工作时的
电流
(2)电磁铁线圈的电阻 是多少?
解:当空气湿度为时, ,此时控制电路的总电阻
电磁铁线圈的电阻
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(3)卧室内的空气湿度最大是多少?
解:当控制电路中电流为 时,
空气加湿器停止工作,此时湿敏电
阻的阻值最小
电路的总电阻
湿敏电阻的阻值
当 时,卧室内的空气湿度最大是
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解题关键:
1.确定临界电流
从题目或图像中提取吸合电流值(切记吸合电流值一般为固定不变的)
2.分析控制电路,串联电路总电阻
3.动态分析(以热敏电阻为例)
敏感元件:温度 阻值 电流 吸合
变阻器:阻值 触发温度
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例1 某展览厅设计了调光天窗,当外界光照强度较强
时,启动电动卷帘适时调整进光量;当外界光照强度
较弱时,自动启动节能灯泡予以补光.电路原理如图
所示,控制电路电源电压 ,工作电路电源
电压,为定值电阻,为电磁铁,其线圈电阻约 ,
当电流达到时刚好能吸合衔铁,使电动卷帘工作 为光敏电阻,
其阻值与光照强度之间的关系如表所示.
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光照强度 1.0 1.5 2.5 3.0 3.5
光敏电阻 120 90 58 48 40
(1)当外界光照强度达到时,电动卷帘便开始工作,电阻 的阻
值是多少?
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解:当外界光照强度达到 时,由表格数据知
当电动卷帘开始工作时,电磁铁能吸合衔铁的电流
由欧姆定律知,控制电路的总电阻
根据串联电路电阻规律可知, 的阻值
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(2)为了节能,需要在光照强度更弱时才能启动节能灯照明,应______
(填“增大”或“减小”) 的阻值.
减小
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例2 如图甲是某自动温控电热水器
的电路图,其中控制电路的电压恒
为,为热敏电阻, 的阻值
随温度变化的关系如图乙所示,
为可调电阻,用来设定电热水器的
水温.、 为纯电热丝,均置于水
(1)图甲中电磁铁的上端为_____(填“极”或“ 极”).
极
箱中, ;电磁铁线圈电阻忽略不计,当电磁铁中的电流达到
时,衔铁被吸下来.
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(2)加热时电热丝 的功率为多少?
解:加热时电热丝 的功率
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(3)如果电热水器储有 水,电路处于加热状态,正常工作1小时,
产生的热量的 被水吸收,则水温升高了多少?
,结果保留1位小数]
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解:工作电路处于加热状态,正常
工作1小时,产生的热量
由 得
被水吸收的热量
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(4)如果将电热水器的水温设定为
, 的阻值应该调至多少?
解:如果将电热水器中的水温设定
为 ,在控制电路中的电流刚好
为时,由 可知,此时控制
电路的总电阻
由图乙可知,时的阻值为 ,则 的阻值
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例3 为了能抓拍超载车辆,小明设计了一个“汽车超载记录器”如图甲.已
知控制电路电源电压,线圈电阻 ,保护电阻
, 为压敏电阻,其阻值随它受到的压力变化的情况如图乙
所示,当电压表示数达到或低于 时,电磁继电器的衔铁被吸下,工作
电路中的照相机就开始工作,抓拍超载车辆.取 试问:
甲
乙
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(1)在控制电路中,当压敏电阻 受到的压力增大时,电磁铁的磁性
将______(填“增强”“减弱”或“不变”).
增强
甲
乙
(2)当工作电路开始拍照时,控制电路中的电流有多大?
解:当工作电路开始拍照时,控制电路中的电流
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(3)当一辆总质量为 的大货车过桥时,请通过计算判断工作电路中
的照相机是否工作?
解:当一辆总质量为 的大货车过桥时,对桥面的压力
甲
乙
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由图乙可知,此时 ,电路中的电流
电压表的示数
,所以工作电路中的照相机不工作.
甲
乙
19
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