专业题材电磁继电器的分析与计算.docx

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专业题材电磁继电器的分析与计算

专题电磁继电器

1.如图所示，当一个马蹄形线圈中的电流增加到一定大小时，软铁片受到线圈的吸引会向右运动，并造成电路断路，电线AB断开，此种装置可用于下列电器中的（）

A．电饭锅保温开关B．空调启动开关

C．断路器开关D．电铃开关

2.考试中心决定在所有考场门口安装红外线测温仪（它在电路中相当于一个自动开关），当有人携带手机等通信工具了通过红外线测温仪时，红灯亮、电铃响；若人通过时绿灯亮，表示没有携带这些通信工具．请你按如图所示中完成该电路，使其满足上述要求（电路图连线不得交叉）

2.请你按要求改进如图所示的“测定油箱内油量的装置”：

（1）器材：

电磁继电器（如图），若干导线，若干电源，若干触点，红、绿灯泡各1只。

（2）要求：

①通常情况下，绿灯亮、红灯灭；②储油过少时，绿灯灭、红灯亮。

（3）请将电路设计填画在原图上（电路元件用电路符号表示，其余元件用示意图表示）。

4．如图是电磁继电器的构造和工作电路示意图．要使电磁铁对衔铁的吸引力变大，以下做法可行的是（　　）

A、去掉电磁铁线圈中的铁芯B、减少电磁铁线圈的匝数

C、增大电源A的电压D、增大电源B的电压

5．如上右图图所示是一种水位自动报警器的原理图，有关该报警器工作情况，下列叙述中错误的是（　　）

A、该报警器红灯是报警灯，报警器工作时，必须依靠一般水的导电性，且水位必须到达A

B、该报警器的红、绿灯不会同时亮

C、当水位没有达到A时，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮

D、当该报警器报警时，红、绿灯会同时亮

6．下列四种设备的工作原理，有一个与其他三个明显不同，这个设备是（　　）

A、电铃

B、手摇发电机

C、扬声器

D、水位报警器

7．电磁继电器的作用之一是通过控制低压电路的通断间接地控制高压电路的通断．关于图所示的电路，以下说法正确的是（　　）

A、连有电动机的电路是低压控制电路B、连有电动机的电路是高压工作电路

C、图示电路的主要优点是可以节约用电D、图示电路的主要优点是为了操作方便

8．小王利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性，设计了一个如上右图所示的自动控制电路，要求光暗时灯亮，光亮时灯灭．在实际调试时，发现灯始终亮着，而光敏电阻和其他电路元件都正常．下列调节能使控制电路达到要求的是（　　）

A、减少螺线管线圈的匝数B、抽出螺线管中的铁芯

C、滑动变阻器滑片P向右移动D、减小控制电路电源电压

9．如图所示的自动控制电路中，当开关S断开时，工作电路的情况是（　　）

A、灯亮，电动机转起来，电铃响B、灯亮，电动机转起来，电铃不响

C、灯不亮，电动机不转，电铃响D、灯亮，电动机不转，电铃响

10．如图所示是火警自动报警原理图．出现火警时，将会发生下列变化：

（1）温度升高使双层金属片弯曲；

（2）接通触点使工作电路中有电流通过；

（3）电磁铁有磁性；（4）衔铁被吸下；

（5）接通触点使控制电路中有电流通过；（6）电灯亮、电铃响，发出警报．

这些变化的正确顺序是（　　）

A、

（1）

（2）（3）（4）（5）（6）B、

（1）（5）（3）（4）

（2）（6）

C、

（1）

（2）（4）（3）（5）（6）D、

（1）（5）（4）（3）

（2）（6）

11．上右图是一种温度自动报警器的原理图，下列说法正确的是（　　）

A、当温度达到金属丝下端所指的温度时，电磁铁有磁性，灯不亮，铃响

B、当温度达到金属丝下端所指的温度时，电磁铁吸引衔铁，铃响，灯也亮

C、当温度低于金属丝下端所指的温度时，电磁铁无磁性，灯亮，铃不响

D、当温度低于金属丝下端所指的温度时，电磁铁无磁性，灯不亮，铃响

12．小利同学观察到学校楼道里的消防应急灯，平时灯是熄的，一旦停电，两盏标有“36V”灯泡就会正常发光．图所示是小利设计的四个电路，其中可以起到消防应急灯作用的电路是（　　）

A、

B、

C、

D、

13．（每空一分共11分）根据下图所示，回答下列问题：

（1）两个电源中低压电源是　，高压电源是　．

（2）控制电路是由　、低压电源和电键组成，工作电路是由电动机、弹片和　组成．

（3）指出图中各部件的名称：

A　，B　，C　，D　．

（4）要使甲电动机工作则应电键S　（选填“闭合”、“断开”）．

（5）当闭合电键S时，中有电流通过　，　被吸引，电动机工作．

14．（每空2分共10分）小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图甲所示，图乙是小明通过实验测得的R1的阻值随温度变化的关系曲线．

（1）当温度较低时，电磁铁的磁性较　_________　，触点开关　_________　（选填“接通”或“断开”）．

（2）电磁继电器中的电源电压U=6V，其线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流为30mA，电磁继电器的衔铁被吸合．若可变电阻器R2的电阻值设定为150Ω时，恒温箱温度可达到　_________　℃．当可变电阻器R2的电阻变大时，恒温箱设定的温度将变　_________　（选填“高”或“低”）．

（3）如果要使恒温箱内预设的温度可调范围是90℃～150℃，可供选择的可变电阻器R2的电阻值有如下几种，你选择　_________　（填序号）．

①0～100Ω②0～200Ω③0～1000Ω④0～1500Ω

15．（2+1+1+4共8分）小敏设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”，如图甲，拍摄照片记录机动车辆闯红灯时的情景。

工作原理：

当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化引起电流变化到一定值时，继电器的衔铁就被吸下，工作电路中的电控照相机工作，拍摄违规车辆．光控开关未受到该种光照射自动断开，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光．回答下列问题：

（1）根据工作原理，将电路连接完整．

（2）要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到光（填“红”、“绿”或“黄”）时，自动闭合．

（3）由图乙可知，压敏电阻R的阻值随受到压力的增大而。

（4）已知控制电路电压为6V，继电器线圈电阻10欧，当控制电路中电流大于0.06安时，衔铁被吸引．通过计算说明，只有质量超过多少千克的车辆违规时才会被拍照记录．（取g=10N/kg）

16．（1+2+1+2共6分）小明设计了一种“自动限重器”，如图（甲）所示．该装置由控制电路和工作电路组成，其主要元件有电磁继电器、货物装载机（实质是电动机）、压敏电阻R1和滑动变阻器R2等．压敏电阻R1的阻值随压力F变化的关系如图（乙）所示．当货架承受的压力达到限定值，电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品．已知控制电路的电源电压U=6V，电磁继电器线圈的阻值忽略不计．请你解答下列问题：

（1）由图（乙）中的图象可知，随着压力F的增大，压敏电阻R1的阻值将　_________　．

（2）用笔画线代替导线将图（甲）的电路连接完整．

（3）随着控制电路电流的增大，电磁铁的磁性将　_________　，当电磁继电器线圈中的电流大小为30mA时衔铁被吸下．若货架能承受的最大压力为800N，则所选滑动变阻器R2的最大阻值至少为　_________　Ω．

17．（3分）某同学想利用电磁继电器制成一个温度自动报警器，实现对温控箱内的温度监控．用如下图所示带金属触丝的水银温度计和电磁继电器组装成自动报警器，正常情况下绿灯亮，当温控箱内温度升高到一定温度时．红灯亮（绿灯熄灭）．请按此要求连接电路（红、绿灯的额定电压相同）．

18．（2+2+2+2共8分）下图是某兴趣小组设计的一恒温箱的原理图．“控制电路”由热敏电阻R1、滑动变阻器R0、电磁铁（线圈电阻不计）、电源U1（U1=8V）、开关、导线等组成．热敏电阻的阻值随温度变化的规律如下表．当线圈中的电流大于或等于20mA时，电磁铁的衔铁被吸下．“工作电路”由电源U2（U2=220V）、发热电阻R2（R2=110Ω）、导线等组成．问:

温度/℃

…

30

35

40

45

50

…

热敏电阻阻值/Ω

…

350

300

250

200

160

…

（1）为使恒温箱温度升高到一定值时，“工作电路”自动断开，导线端点C应接哪个接线柱？

（2）若设定恒温箱的温度最高为45℃，则“控制电路”中的滑动变阻器的阻值为多大？

（3）“工作电路”工作时的电流为多大？

（4）“控制电路”中用到了哪些物理知识？

请说出两点．

解:

19．（2+4共6分）某同学在研究性学习过程中，通过查阅资料，查到了一种由半导体材料做成的热敏电阻，其阻值随温度变化曲线如上右图中（a）所示，并设计了图（b）所示的由热敏电阻R（符号如图）和电磁继电器组成的温度自动控制装置．已知继电器线圈电阻R0为50Ω，左边电源电压为6V，当继电器线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合，右边发热电路便断开．问：

（1）该温度自动控制装置为什么能够将温度控制在一定值附近？

（2）通过计算说明这一温度值是控制在多少℃？

解:

20．（1+1+2+2共6分）小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图l所示．其中“交流电源”是恒温箱加热器的电源（加热器在恒温箱内，图中来画出）；R1处于恒温箱内，图2是小明通过实验测得的R1的阻随随温度变化的关系曲线；电磁继电器的电源两端电压U=6V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流为30mA时，电磁继电器的衔铁被吸合．

（1）综合分析可知：

当恒温箱内的温度达到或者超过预设之最高温度时，热敏电阻R1的阻　_________　，直流控制电路中电流　_________　，电磁继电器的衔铁被吸合．（选填“增大”“减小”）

（2）为了实现温度控制，恒温箱的加热器（加热器的电热丝图中未画出）应该选择接在以下的　_________　．

A、AB端；B、AC端；C、CD端；D、BC端

（3）如果要使恒温箱内预设的温夏可调节范围是90℃～150℃．可供选择的可变电阻器R2的电阻值有如下的几种，应选择　_________　可变电阻器最恰当．

A、0～50ΩB、0～100ΩC、0～200ΩD、0～10000Ω

21．（10分）小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示．将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响．图甲中继电器的供电电压U1=3V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0为30Ω．当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响．图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象．

（1）由图乙可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻阻值为　_________　Ω．当环境温度升高时，热敏电阻阻值将　_________　，继电器的磁性将　_________　（均选填“增大”、“减小”或“不变”）．

（2）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱　_________　相连，指示灯的接线柱D应与接线柱　_________　相连（均选填“A”或“B”）．

（3）图甲中线圈下端P的磁极是　_________　极（选填“N”或“S”）．

（4）请计算说明，环境温度在什么范围内时，警铃报警．（4分）

解:

22．（3+1+4共8分）如图1电磁继电器和热敏电阻R1等组成了恒温箱控制电路，R1处于恒温箱内．电源电压U=6v，继电器线圈的电阻可不计．图2为热敏电阻的R1﹣t图象，且已知在50～150℃范围内，热敏电阻的阻值随温度的变化规律是：

R1•t=常数；电阻R2是可变电阻．当线圈中的电流达到20mA时，继电器的衔铁被吸合．已知此时可变电阻R2=225Ω，恒温箱保持60℃恒温．图中的“交流电源”是恒温箱加热器的电源．

（1）60℃时，热敏电阻R1的阻值是多少？

（2）应该把恒温箱的加热器接在A、B端还是C、D端？

（3）如果要使恒温箱内的温度保持100℃，可变电阻R2的阻值应调为多少？

解: