Номер 775, страница 121 - 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 775, страница 121.

Условие.

► 775. Придумайте устройство, позволяющее при помощи электромагнитного реле, термометра и звонка автоматически сигнализировать о достижении предельной температуры. Начертите схему цепи этого устройства.

Решение.

Решение

Описание устройства и принцип действия

Для создания устройства, автоматически сигнализирующего о достижении предельной температуры, можно использовать следующую схему. Устройство будет состоять из двух электрических цепей: управляющей (с датчиком температуры) и исполнительной (с сигнальным устройством).

Элементы устройства:

• Термометр: Специальный ртутный термометр, который выполняет роль датчика и выключателя. В его шкалу на уровне предельной температуры впаян металлический контакт. Второй контакт постоянно соединен со столбиком ртути в его основании.

• Электромагнитное реле: Устройство, состоящее из катушки (электромагнита) и группы контактов. Когда по катушке течет ток, она создает магнитное поле, которое замыкает или размыкает контакты.

• Электрический звонок: Сигнальное устройство.

• Два источника тока: Один для питания управляющей цепи, другой — для исполнительной.

Принцип действия:

1. Управляющая цепь состоит из последовательно соединенных источника тока (U₁), катушки электромагнитного реле и термометра. Пока температура ниже предельной, столбик ртути не достает до впаянного контакта, и эта цепь разомкнута.

2. Исполнительная (сигнальная) цепь состоит из последовательно соединенных второго источника тока (U₂), контактов реле и электрического звонка. В исходном состоянии, когда реле неактивно, его контакты разомкнуты (используется нормально разомкнутое реле).

3. Когда измеряемая температура достигает предельного значения, ртуть в термометре расширяется и касается впаянного контакта. Это замыкает управляющую цепь.

4. По катушке реле начинает течь ток, она становится электромагнитом и притягивает к себе якорь, который замыкает контакты в исполнительной цепи.

5. Замкнувшаяся исполнительная цепь подает напряжение на электрический звонок, и он начинает звенеть, сигнализируя о превышении температуры.

Схема цепи устройства

На схеме ниже показаны две цепи, связанные через электромагнитное реле. Управляющая цепь (слева) включает источник тока U₁, термометр (T) и катушку реле (L). Сигнальная цепь (справа) включает источник тока U₂, контакты реле (K) и звонок (Зв).

_пред: цепь 1 разомкнута, реле неактивно, цепь 2 разомкнута.При T ≥ T_пред: цепь 1 замыкается, реле срабатывает, цепь 2 замыкается.

Ответ:

Предложено устройство-сигнализатор, состоящее из двух электрических цепей. Управляющая цепь включает источник тока, специальный ртутный термометр с впаянным контактом и катушку электромагнитного реле. При достижении предельной температуры ртуть в термометре замыкает эту цепь. Срабатывание реле приводит к замыканию второй, исполнительной цепи, которая содержит отдельный источник тока, контакты этого же реле и электрический звонок. В результате замыкания второй цепи звонок начинает звенеть. Схема устройства и описание принципа действия представлены выше.