Номер 758, страница 119 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электромагнитные явления. Магнитное поле катушки с током. Электромагниты и их применение. Магнитное поле Земли - номер 758, страница 119.

Условие.

758. Электрическую цепь автомобиля может питать генератор или аккумулятор. Объясните схему реле (рис. 169), позволяющего автоматически отключать генератор Г от аккумулятора А при малом напряжении на клеммах генератора.

Рис. 169

Решение.

Решение

Представленная на рисунке 169 схема является схемой электромагнитного реле, которое выполняет функцию автоматического переключателя. Его работа основана на взаимодействии силы упругости пружины и магнитной силы, создаваемой электромагнитом.

1. При малом напряжении на клеммах генератора (двигатель не работает или работает на холостых оборотах):

Когда двигатель автомобиля выключен или работает на очень низких оборотах, генератор Г не вырабатывает напряжение или вырабатывает напряжение, которое ниже напряжения аккумулятора А. В этом случае через обмотку электромагнита, подключенную параллельно генератору, течет очень слабый ток (или не течет вовсе). Создаваемая этим током магнитная сила недостаточна, чтобы преодолеть силу натяжения пружины Пр. Пружина удерживает подвижный контакт (якорь) в верхнем положении, и контакты K остаются разомкнутыми. В результате генератор Г отключен от аккумулятора А и от цепи потребителей. Это предотвращает разряд аккумулятора через обмотку неработающего генератора. Питание потребителей в этот момент осуществляется от аккумулятора А.

2. При достаточном напряжении на клеммах генератора (двигатель работает в нормальном режиме):

Когда обороты двигателя увеличиваются, напряжение, вырабатываемое генератором Г, возрастает и становится выше напряжения аккумулятора А. В обмотке электромагнита возникает достаточный по силе ток, который создает сильное магнитное поле. Магнитная сила, действующая на якорь, становится больше силы натяжения пружины Пр. В результате якорь притягивается к сердечнику электромагнита, и контакты К замыкаются. Цепь замыкается, и генератор Г подключается к аккумулятору А и к потребителям. Теперь генератор не только питает всю электрическую цепь автомобиля, но и подзаряжает аккумулятор.

Таким образом, данное реле автоматически подключает генератор к электрической сети автомобиля, когда он способен вырабатывать достаточную мощность, и отключает его, когда его напряжение падает, защищая аккумулятор от разряда.

Ответ:

При низком напряжении генератора (двигатель не работает) сила пружины Пр удерживает контакты К разомкнутыми, отключая генератор Г от аккумулятора А и предотвращая разряд последнего. Когда напряжение генератора становится достаточным (двигатель работает), ток в обмотке электромагнита создает магнитную силу, которая преодолевает силу пружины и замыкает контакты К. Это подключает генератор к аккумулятору и потребителям для их питания и зарядки аккумулятора.