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【题目】青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电,为路灯提供电能.用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关,实现自动控制.光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化,作为简化模型,可以近似认为,照射光较强(如白天)时电阻几乎为0;照射光较弱 (如黑天)时电阻接近于无穷大.利用光敏电阻作为传感器,借助电磁开关,可以实现路灯自动在白天关闭,黑天打开.电磁开关的内部结构如图所示.12两接线柱之间是励磁线圈,34两接线柱分别与弹簧片和触点连接.当励磁线圈中电流大于50mA时,电磁铁吸合铁片,弹簧片和触点分离34断开;电流小于50mA时,34接通.励磁线圈中允许通过的最大电流为100mA

1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路,画出电路原理图______.光敏电阻R1,符号

灯泡L,额定功率40W,额定电压36V,符号

保护电阻R2,符号

电磁开关,符号

蓄电池E,电压36V,内阻很小;开关S,导线若干.

2)回答下列问题.

①如果励磁线圈的电阻为200Ω,励磁线圈允许加的最大电压为_____V,保护电阻R2的阻值范围为_____Ω

②在有些应用电磁开关的场合,为了安全,往往需要在电磁铁吸合铁片时,接线柱34之间从断开变为接通.为此,电磁开关内部结构应如何改造?请结合本题中电磁开关内部结构图说明.答:_____

③任意举出一个其它的电磁铁应用的例子.答:_____

【答案】 1)电路原理如图所示.

220 160520 ②把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧,保证当电磁铁吸合铁片时,34之间接通:不吸合时,34之间断开. ③电磁起重机

【解析】(1)要使光敏电阻能够对电路进行控制,且有光照时路灯熄灭,光敏电阻应与12串联,34与路灯串联,则电路图如图右所示.

(2)

UIR得励磁线圈允许加的最大电压UmImR0.1×200 V20 V;依据允许通过励磁线圈的电流最大值和最小值计算得R2minR2maxΩ320 Ω,因此保护电阻R2的阻值范围为160320 Ω

把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧,保证当电磁铁吸合铁片时,34之间接通;不吸合时,34之间断开.

电磁起重机.

思路分析:关键是分清楚哪个是控制电路,哪个是被控电路,当白天的时候,光照强度较大,光敏电阻较小,所以控制电路的电流较大,则可将衔铁吸过来,被控电路断开,当天色渐黑的时候,光照强度较小,光敏电阻较大,控制电路电流较小,所以衔铁吸不起来,则控制电路通路,则路灯亮,所以12连控制电路,34连被控电路,像此类型的运用还有电磁起重机的,许通过励磁线圈的电流最大值和最小值计算得R2minR2maxΩ320 Ω

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