Задание 2, страница 167 - гдз по физике 10 класс учебник Закирова, Аширов

Задание 2

Рассмотрите рисунок 173. Объясните принцип действия цепи.

Рис. 173. Схема подключения фоторезистора (фотореле) в цепь уличного освещения

На изображении показана схема подключения уличного светильника через фотореле. Принцип действия этой электрической цепи заключается в автоматическом управлении освещением в зависимости от уровня естественной освещенности.

Схема состоит из следующих основных компонентов:

1. Питающий кабель, подающий переменное напряжение. Он имеет три провода: «Фаза» (L, на схеме красный), «Ноль» (N, синий) и «Заземление» (PE, зеленый).

2. Фотореле, которое является ключевым управляющим элементом. Внутри него находится светочувствительный датчик (фоторезистор или фотодиод) и исполнительное реле (электромеханический выключатель).

3. Светильник ЖКУ, который является нагрузкой — потребителем электроэнергии.

Принцип работы схемы следующий:

В светлое время суток (днем): Естественный свет попадает на датчик фотореле. При высоком уровне освещенности внутренняя схема фотореле удерживает контакты своего исполнительного реле в разомкнутом состоянии. Из-за этого разрывается цепь питания светильника (фазный провод не доходит до лампы). В результате светильник выключен.

В темное время суток (ночью): С наступлением сумерек уровень освещенности падает ниже порогового значения, установленного в фотореле. Датчик фиксирует это изменение. Внутренняя схема подает команду на исполнительное реле, и его контакты замыкаются. Это замыкает цепь питания: ток от фазного провода через замкнутые контакты реле поступает на светильник, который загорается. Нулевой провод (N) подключен к светильнику постоянно для создания замкнутой цепи. Утром, с рассветом, процесс повторяется в обратном порядке.

Провод заземления (PE) напрямую подключается к металлическому корпусу светильника и служит для защиты от поражения электрическим током, не участвуя в логике работы схемы.

Ответ: Принцип действия цепи заключается в автоматическом включении и выключении светильника с помощью фотореле. Когда на улице темнеет, датчик фотореле это определяет и замыкает электрическую цепь, включая свет. Когда на улице светлеет, фотореле размыкает цепь, и светильник выключается. Это обеспечивает автономную работу уличного освещения и экономию электроэнергии.