关于电磁继电器的计算一

关于电磁继电器的计算一刘建立物理工作室2015/11/30制作11.小明设计了一种“自动限重器”，该装置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。用笔画线代替导线将图（甲）的电路连接完整。（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）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达到30mA时，衔铁被吸下，货物装载机停止工作。若货架能承受的最大压力为800N，则所选滑动变阻器R2的最大阻值至少为多少Ω?（线圈电阻不计）2．有一种电加热恒温箱，工作原理如图19所示。控制电路由电压为U1=9V的电源、开关、电磁继电器（线圈电阻不计）、电阻箱R0和热敏电阻R1组成；工作电路由电压为U2=220V的电源和电阻为R2=44Ω的电热丝组成。其中，电磁继电器只有当线圈中电流达到60mA时，衔铁才吸合，切断工作电路；热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如图20所示。（1）求电热丝工作时的功率和在10min内产生的热量。（2）如果恒温箱的温度设定为50℃，求电阻箱R0应接入电路的阻值。（3）若要提高恒温箱的设定温度，电阻箱R0接入电路的阻值应调大还是调小？简要说明理由。3.小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，R为热敏电阻，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，警铃响。图甲中继电器的供电电压U1=3V，继电器线圈电阻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R的阻值随温度变化的图像。（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。（2）图甲中接线柱C应与接线柱相连，指示灯的接线柱D应与接线柱相连（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．小星同学家的洗浴电热水器额定功率为2000W,他设计了一个自动控制装置，如图所示．R1是一个热敏电阻（置于热水器水中），其阻值随温度的变温度t／℃102030405060708090电阻R1／Ω604230201510865乙乙甲乙关于电磁继电器的计算一刘建立物理工作室2015/11/30制作2化关系如下表所示．已知继电器线圈电阻R2为10Ω，电源电压U0为6V不变．当线圈R2中的电流增大到某一数值时，继电器的衔铁被吸下，电热水器电路断开．（1）正常工作时，电热水器的电阻是多少？（2）若电热水器内的水温控制在30～60℃之间，求衔铁被吸下、电热水器电路被断开时，继电器线圈中的电流是多少？当衔铁被弹簧拉上，热水器重新开始加热时，线圈中的电流又为多少？5．物理学上用“光强”这个物理量来表示光强弱的程度，符号为E，国际单位为坎德拉(cd)，某光敏电阻的阻值R与光强E之间的一组实验数据如右表所示：(1)分析上表数据，根据光敏电阻R随光强E变化的规律，表格空格处的电阻为R=，并归纳出光敏电阻的阻值R随光强E变化的关系式为R=．(2)用该光敏电阻制作电磁继电器来控制路灯L，要求当光照减弱到一定光强时，继电器能接通路灯L，则路灯L所在电路的M、N触点应安装在衔铁的(上方／下方)．(3)小明将该光敏电阻R、电流表(量程为0～0．6A)、电压表(量程为0~3V)、开关、滑动变阻器R。(最大阻值为50Ω)和电压恒为6V的电源如图连接，闭合开关，调节变阻器使电流表的示数为0．4A，电压表的示数为3．6V时，光敏电阻所在处的光强为多大?**(4)若光敏电阻处的光强在2.0cd至4.5cd范围内，为保证不超过电表量程，求出滑动变阻器允许连入电路的阻值范围．6.如图甲。是小敏设计的一个红、绿两灯能交替发光的未完成电路，两灯规格相同，额定电压是2.5伏，灯的电阻R1和保护电阻R2的电流和两端电压的关系如图乙所示。电路连接完成后，两灯交替工作时的任一电路如图丙所示。电磁铁电阻不计。为方便计算，不计衔铁在触点间来回时间。求：(1)灯在额定电压时的电阻值(2)灯的额定功率(3)请完成电路的连接(4)闭合开关S，灯正常工作5分钟，工作电路消耗的总电能。关于电磁继电器的计算一刘建立物理工作室2015/11/30制作31．（1）减小（2）增强由图乙可知，当R1受压力为800N时，R1=80ΩR总=U/I=6V/0.03A=200Ω∴R2=200Ω-80Ω=120Ω2.(1)P=U2/R2=(220V)2/44Ω=1100WQ=W=Pt=1100W×10×60s=660000J(2)当温度为50℃时，由图乙可知：R1=100ΩR总=U/I=9V/0.06A=150Ω∴R0=150Ω-100Ω=50Ω(3)应调大.∵当电路中总电阻降到150Ω时，工作电路断开，停止加热，提高设定温度时，R1更小，∴应使R0调大些。3.（1）70减小增大（2）BA(3)S(4)R总=U/I=3V/0.05A=60Ω∴R=60Ω-30Ω=30Ω.查图乙温度为80℃.∴当温度达到80℃以上时，警铃报警。4.（1）R=U2/P=(220V)2/2000W=24.2Ω(2)查表：当温度达到60℃时，R1=10ΩI=U/(R1+R2)=6V/(10Ω+10Ω)=0.3A查表：当温度达到30℃时，R1/=30ΩI=U/(R1/+R2)=6V/(30Ω+10Ω)=0.15A5.(1)9Ω36Ω.cd/E(2)上方（3）R=UR/I=(6V-3.6V)/0.4A=6Ω.查表可知：E=6cd(4)计算过程略。当E=2cd时，R0连入电路阻值范围是0～18Ω；当E=4.5cd时，R0连入电路阻值范围是2～8Ω。所以R0连入电路阻值范围应是2Ω～8Ω。6.(1)查图乙：当灯两端电压为2.5V时，通过灯的电流I=0.28A，R=U额/I=2.5V/0.28A=8.9Ω(2)P=U额I=2.5V×0.28A=0.7W(4)查图乙：当工作电路中的电流为0.28A时，电阻R两端电压UR=7V,∴电源电压U=7V+2.5V=9.5VW=UIt=9.5V×0.28A×5×60s=798J1．（1）减小（2）增强由图乙可知，当R1受压力为800N时，R1=80ΩR总=U/I=6V/0.03A=200Ω∴R2=200Ω-80Ω=120Ω2.(1)P=U2/R2=(220V)2/44Ω=1100WQ=W=Pt=1100W×10×60s=660000J(2)当温度为50℃时，由图乙可知：R1=100ΩR总=U/I=9V/0.06A=150Ω∴R0=150Ω-100Ω=50Ω(3)应调大.∵当电路中总电阻降到150Ω时，工作电路断开，停止加热，提高设定温度时，R1更小，∴应使R0调大些。3.（1）70减小增大（2）BA(3)S(4)R总=U/I=3V/0.05A=60Ω∴R=60Ω-30Ω=30Ω.查图乙温度为80℃.∴当温度达到80℃以上时，警铃报警。4.（1）R=U2/P=(220V)2/2000W=24.2Ω(2)查表：当温度达到60℃时，R1=10ΩI=U/(R1+R2)=6V/(10Ω+10Ω)=0.3A查表：当温度达到30℃时，R1/=30ΩI=U/(R1/+R2)=6V/(30Ω+10Ω)=0.15A5.(1)9Ω36Ω.cd/E(2)上方（3）R=UR/I=(6V-3.6V)/0.4A=6Ω.查表可知：E=6cd(4)计算过程略。当E=2cd时，R0连入电路阻值范围是0～18Ω；当E=4.5cd时，R0连入电路阻值范围是2～8Ω。所以R0连入电路阻值范围应是2Ω～8Ω。6.(1)查图乙：当灯两端电压为2.5V时，通过灯的电流I=0.28A，R=U额/I=2.5V/0.28A=8.9Ω(2)P=U额I=2.5V×0.28A=0.7W(4)查图乙：当工作电路中的电流为0.28A时，电阻R两端电压UR=7V,∴电源电压U=7V+2.5V=9.5VW=UIt=9.5V×0.28A×5×60s=798J1．（1）减小（2）增强由图乙可知，当R1受压力为800N时，R1=80ΩR总=U/I=6V/0.03A=200Ω∴R2=200Ω-80Ω=120Ω2.(1)P=U2/R2=(220V)2/44Ω=1100WQ=W=Pt=1100W×10×60s=660000J(2)当温度为50℃时，由图乙可知：R1=100ΩR总=U/I=9V/0.06A=150Ω∴R0=150Ω-100Ω=50Ω(3)应调大.∵当电路中总电阻降到150Ω时，工作电路断开，停止加热，提高设定温度时，R1更小，∴应使R0调大些。3.（1）70减小增大（2）BA(3)S(4)R总=U/I=3V/0.05A=60Ω∴R=60Ω-30Ω=30Ω.查图乙温度为80℃.∴当温度达到80℃以上时，警铃报警。4.（1）R=U2/P=(220V)2/2000W=24.2Ω(2)查表：当温度达到60℃时，R1=10ΩI=U/(R1+R2)=6V/(10Ω+10Ω)=0.3A查表：当温度达到30℃时，R1/=30ΩI=U/(R1/+R2)=6V/(30Ω+10Ω)=0.15A5.(1)9Ω36Ω.cd/E(2)上方（3）R=UR/I=(6V-3.6V)/0.4A=6Ω.查表可知：E=6cd(4)计算过程略。当E=2cd时，R0连入电路阻值范围是0～18Ω；当E=4.5cd时，R0连入电路阻值范围是2～8Ω。所以R0连入电路阻值范围应是2Ω～8Ω。6.(1)查图乙：当灯两端电压为2.5V时，通过灯的电流I=0.28A，R=U额/I=2.5V/0.28A=8.9Ω(2)P=U额I=2.5V×0.28A=0.7W(4)查图乙：当工作电路中的电流为0.28A时，电阻R两端电压UR=7V,∴电源电压U=7V+2.5V=9.5VW=UIt=9.5V×0.28A×5×60s=798J