Номер 1, страница 152 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

Обсудите устройство реле. На каком физическом явлении основана его работа?

Устройство реле

Реле — это электромеханическое устройство, предназначенное для коммутации (замыкания и размыкания) электрических цепей при изменении входных электрических величин. Классическое электромагнитное реле состоит из нескольких основных частей:

• Электромагнит: он состоит из катушки с обмоткой из медного провода и сердечника из ферромагнитного материала (например, мягкого железа).
• Якорь: подвижная пластина из магнитного материала, которая может притягиваться к сердечнику электромагнита.
• Возвратная пружина: удерживает якорь в исходном (отключенном) положении, когда на катушку не подается ток, и возвращает его обратно при отключении тока.
• Система контактов: одна или несколько пар электрических контактов, которые механически связаны с якорем. Контакты бывают трех основных типов:
  • Нормально разомкнутые: замыкаются при срабатывании реле.
  • Нормально замкнутые: размыкаются при срабатывании реле.
  • Переключающие: переключают цепь с одного контакта на другой.

Все эти элементы обычно размещаются в защитном корпусе для изоляции и защиты от внешней среды.

Ответ: Основными частями реле являются электромагнит (катушка с сердечником), подвижный якорь, возвратная пружина и система электрических контактов для коммутации цепи.

На каком физическом явлении основана его работа?

Работа реле основана на физическом явлении электромагнетизма, а именно на магнитном действии электрического тока.

Принцип действия заключается в следующем:

1. Когда через обмотку катушки (управляющую цепь) пропускается электрический ток, вокруг нее возникает магнитное поле.
2. Сердечник из ферромагнитного материала концентрирует и многократно усиливает это магнитное поле, превращая катушку в сильный электромагнит.
3. Созданное магнитное поле притягивает якорь, заставляя его двигаться и преодолевать усилие возвратной пружины.
4. Движение якоря приводит в действие связанную с ним систему контактов: замыкаются нормально разомкнутые контакты и/или размыкаются нормально замкнутые. Это приводит к коммутации основной (управляемой) электрической цепи.
5. При прекращении подачи тока в управляющую катушку магнитное поле исчезает. Под действием пружины якорь возвращается в исходное положение, и контакты также возвращаются в свое первоначальное состояние.

Таким образом, реле позволяет с помощью слабого тока в управляющей цепи управлять цепями с гораздо большим током и напряжением, обеспечивая при этом их электрическую изоляцию (гальваническую развязку).

Ответ: Работа реле основана на магнитном действии электрического тока — явлении возникновения магнитного поля вокруг проводника с током. Это магнитное поле используется для создания механической силы, которая переключает электрические контакты.