Загальна інформація
Застосування
Електромагнітні реле
Електромагнітні реле широко застосовують у найрізноманітніших галузях. Наприклад, для вмикання та вимикання різних вузлів в автомобілі. Так, скажімо, стартер, крізь який течуть струми порядку , приводиться в дію реле. Якби коло стартера замикалося безпосередньо замком запалювання, довелося б прокладати до замка запалювання дуже товсті мідні провідники, і замок запалювання за таких великих струмів, імовірно, вийшов би з ладу. Побутові прилади, як-от пральні машини, теж керуються електронними схемами, у яких напруги лежать у діапазоні . Такими напругами не можна було б, наприклад, безпосередньо вмикати й вимикати електродвигун пральної машини.
Інша інформація (1/3)
Попередні знання
Мають бути наявні базові знання про електричні кола і про магнетизм (сили між магнітами, магнітні полюси, магнітні поля тощо).
Принцип
Реле - це котушка, намотана на залізне осердя. Якщо крізь котушку тече струм, виникає магнітне поле. Завдяки цьому притягується якір, який тоді рухає дві контактні пружини. Через реле контактні пружини можуть або розмикатися (контакти спокою), або замикатися (робочі контакти).
Інша інформація (2/3)
Навчальна мета
Учні мають зрозуміти принцип роботи електромагнітного реле як реле спокою, або розмикача, і як робочого реле, або замикача, а також усвідомити переваги й недоліки таких реле.
Завдання
Досліди будову і принцип роботи електромагнітного реле.
Інша інформація (3/3)
Реле, якими робочими струмами великої потужності керують за допомогою слабких струмів керування, називають контакторами. За допомогою відповідно складніших реле, що мають кілька якорів, можна одночасно керувати й кількома робочими колами.
Правила безпеки
Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Теорія
Дуже важливе застосування електромагнітів - це так зване реле. Це електрично керований вимикач, яким можна вмикати й вимикати електричні кола. Усередині реле міститься котушка, яка під час протікання струму намагнічується і в такий спосіб притягує металевий якір. Наприклад, робоче коло, у якому міститься лампа розжарювання, можна ввімкнути замиканням під'єднаного кола керування (простою переробкою вже замкнене робоче коло можна було б і вимкнути).
Перевага реле в тому, що ним можна комутувати великі струми в робочому колі відносно малими струмами кола керування (зокрема й на великій відстані). При цьому між колом керування і робочим колом немає провідного контакту (зменшення небезпеки). Крім того, кілька контактів можуть розмикатися й замикатися одночасно.
Обладнання
Складання та виконання
Складання
- Склади дослід відповідно до рисунка ліворуч із розімкненим вимикачем.
- Затисни якір в універсальному тримачі й висунь ярмо з нутра котушки настільки, щоб його відстань від якоря становила прибл. .
- Гвинтом з накаткою контактного елемента, надітого на з'єднувальний модуль з роз'ємом, забезпеч надійний контакт із контактною пружиною.
Виконання (1/2)
- Подай на коло керування постійну напругу прибл. , а на робоче коло - змінну напругу .
- Увімкни блок живлення і замкни таким чином робоче коло.
- Повторно замикай і розмикай вимикач у колі керування, спостерігаючи при цьому за контактною пружиною і лампою розжарювання (1).
Виконання (2/2)
- Зміни дослід відповідно до рисунка ліворуч при розімкненому вимикачі й вимкненому блоці живлення.
- Залиш якір у тому самому положенні й відрегулюй гвинтом з накаткою контактного елемента контакт так, щоб відстань до контактної пружини становила прибл. .
- Увімкни блок живлення.
- Повторно замикай і розмикай вимикач (у колі керування) і спостерігай при цьому за контактною пружиною і лампою розжарювання (2).
Спостереження та опрацювання результатів
Спостереження
(1) Щойно вимикач замкнено, котушка притягує якір і лампа гасне.
(2) Щойно вимикач замкнено, котушка притягує якір і лампа світиться.
Опрацювання результатів
Колом керування можна розімкнути або замкнути робоче коло. Пристрої, які це забезпечують, називають реле.
За своєю будовою і принципом дії реле, застосовані в дослідах, називаються електромагнітними реле, а саме в першому випадку - реле спокою, або розмикачем (контакт зветься контактом спокою), а в другому випадку - робочим реле, або замикачем (контакт зветься тоді робочим контактом). За допомогою реле сильними робочими струмами можна керувати слабкими струмами керування. Це особливо ефективно тоді, коли робочі кола розташовані далеко або є важкодоступними. Переваги їх застосування випливають також із того, що низькими напругами керування можна безпечно комутувати високі робочі напруги.