基于MATLAB的磁保持继电器电磁机构动态特性计算分析
电磁继电器习题与答案-物理九年级第二十章20.3电与磁第三节电磁铁人教版
第二十章电与磁 第三节电磁铁电磁继电器 测试题 知识点：电磁继电器： 1．如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，关于它的说法正确的是（） A．当温度低于90℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮 ' B．当温度低于90℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮 C．当温度达到90℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮 D．当温度达到90℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮 2．如图所示是研究电磁铁磁性的实验．闭合开关后，下列说法正确的是（） A．电磁铁的下端是N极 B．电磁铁能吸引大头针是电磁感应现象 % C．将铁钉换成铜棒会使磁性增强 D．滑片P向左移动，电磁铁吸引大头针的数目会增多 3．如图是一种水位自动报警器的原理示意图，当水位升高到金属块A时（）
A．红灯灭、绿灯亮B．红灯亮、绿灯灭 C．红灯亮、绿灯亮D．红灯灭、绿灯灭 4．如图是电磁继电器的构造和工作电路示意图．要使电磁铁对衔铁的吸引力变大，以下做法可行的是（） \ A．去掉电磁铁线圈中的铁芯B．减少电磁铁线圈的匝数C．适当增大电源A的电压D．适当增大电源B的电压5．电梯为居民出入很大的便利，出于安全考虑，电梯设置有超载自动报警系统，其工作原理如图所示，R1为保护电阻，R2为压敏电阻，其阻值随压力增大而减小．下列说法正确的是（） A．电磁铁是根据电磁感应原理制成的 B．工作时，电磁铁的上端为S极 < C．超载时，电磁铁的磁性减小 D．正常情况下（未超载时），K与B接触 知识点：电磁铁
6．如图所示，条形磁铁置于水平桌面上，电磁铁与条形磁铁处于同一水平线放置，且左端固定，当开关S闭合，电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向下移动时，条形磁铁始终保持静止，则在此过程中，条形磁铁受到的摩擦力（） A．方向向右，逐渐减小 B．方向向右，逐渐增大 。 C．方向向左，逐渐减小 D．方向向左，逐渐增大 7．城市下水道井盖丢失导致行人坠入下水道的悲剧时有发生，令人痛心．为此，某同学设计了一种警示电路：在井口安装一环形灯L，井盖相当于开关S；正常情况下（S闭合），灯L不亮；一旦井盖丢失（S断开），灯L即亮起，以警示行人．图中电路符合要求的是（） A．B． C．D． 8．要增强电磁铁的磁性，下列措施可行的是（） | A．改变电流的方向B．增大通入的电流 C．减小通入的电流D．减少电磁铁线圈匝数 9．科研人员设计了一种“能量采集船”，如图所示，在船的两侧装有可触及水面的“工作臂”，“工作臂”的底端装有手掌状的、紧贴水面的浮标．当波浪使浮标上下浮动时，工作臂就前后移动，获得电能储存起来．下列电器设备与“能量采集船”能量采集原理相同的是（） A．电动机B．电磁铁C．电扇D．发电机
几种数学计算方法的比较
有限元法，有限差分法和有限体积法的区别 有限差分方法(FDM)是计算机数值模拟最早采用的方法，至今仍被广泛运用。该方法将求解域划分为差分网格，用有限个网格节点代替连续的求解域。有限差分法以Taylor级数展开等方法，把控制方程中的导数用网格节点上的函数值的差商代替进行离散，从而建立以网格节点上的值为未知数的代数方程组。该方法是一种直接将微分问题变为代数问题的近似数值解法，数学概念直观，表达简单，是发展较早且比较成熟的数值方法。对于有限差分格式，从格式的精度来划分，有一阶格式、二阶格式和高阶格式。从差分的空间形式来考虑，可分为中心格式和逆风格式。考虑时间因子的影响，差分格式还可以分为显格式、隐格式、显隐交替格式等。目前常见的差分格式，主要是上述几种形式的组合，不同的组合构成不同的差分格式。差分方法主要适用于有结构网格，网格的步长一般根据实际地形的情况和柯朗稳定条件来决定。 构造差分的方法有多种形式，目前主要采用的是泰勒级数展开方法。其基本的差分表达式主要有三种形式：一阶向前差分、一阶向后差分、一阶中心差分和二阶中心差分等，其中前两种格式为一阶计算精度，后两种格式为二阶计算精度。通过对时间和空间这几种不同差分格式的组合，可以组合成不同的差分计算格式。 有限元方法的基础是变分原理和加权余量法，其基本求解思想是把计算域划分为有限个互不重叠的单元，在每个单元内，选择一些合适的节点作为求解函数的插值点，将微分方程中的变量改写成由各变量或其导数的节点值与所选用的插值函数组成的线性表达式，借助于变分原理或加权余量法，将微分方程离散求解。采用不同的权函数和插值函数形式，便构成不同的有限元方法。有限元方法最早应用于结构力学，后来随着计算机的发展慢慢用于流体力学的数值模拟。在有限元方法中，把计算域离散剖分为有限个互不重叠且相互连接的单元，在每个单元内选择基函数，用单元基函数的线形组合来逼近单元中的真解，整个计算域上总体的基函数可以看为由每个单元基函数组成的，则整个计算域内的解可以看作是由所有单元上的近似解构成。在河道数值模拟中，常见的有限元计算方法是由变分法和加权余量法发展而来的里兹法和伽辽金法、最小二乘法等。根据所采用的权函数和插值函数的不同，有限元方法也分为多种计算格式。从权函数的选择来说，有配置法、矩量法、最小二乘法和伽辽金法，从计算单元网格的形状来划分，有三角形网格、四边形网格和多边形网格，从插值函数的精度来划分，又分为线性插值函数和高次插值函数等。不同的组合同样构成不同的有限元计算格式。对于权函数，伽辽金(Galerkin)法是将权函数取为逼近函数中的基函数；最小二乘法是令权函数等于余量本身，而内积的极小值则为对代求系数的平方误差最小；在配置法中，先在计算域内选取N个配置点。令近似解在选定的N个配置点上严格满足微分方程，即在配置点上令方程余量为0。插值函数一般由不同次幂的多项式组成，但也有采用三角函数或指数函数组成的乘积表示，但最常用的多项式插值函数。有限元插值函数分为两大类，一类只要求插值多项式本身在插值点取已知值，称为拉格朗日(Lagrange)多项式插值；另一种不仅要求插值多项式本身，还要求它的导数值在插值点取已知值，称为哈密特(Hermite)多项式插值。单元坐标有笛卡尔直角坐标系和无因次自然坐标，有对称和不对称等。常采用的无因次坐标是一种局部坐标系，它的定义取决于单元的几何形状，一维看作长度比，二维看作面积比，三维看作体积比。在二维有限元中，三角形单元应用的最早，近来四边形等参元的应用也越来越广。对于二维三角形和四边形电源单元，常采用的插值函数为有Lagrange插值直角坐标系中的线性插值函数及二阶或更高阶插值函数、面积坐标系中的线性插值函数、二阶或更高阶插值函数等。 对于有限元方法，其基本思路和解题步骤可归纳为 (1)建立积分方程，根据变分原理或方程余量与权函数正交化原理，建立与微分方程初边值
电磁继电器的构造、工作原理和应用.
电磁继电器的构造、工作原理和应用 教学目的 1.知道电磁继电器的构造、工作原理和应用。 2.培养学生根据实际需要设计控制电路的能力。 教学重点 电磁继电器的工作原理。 教学难点 利用电磁继电器设计控制电路。 教具 电磁继电器工作原理挂图和示教板（或实物），导线若干，开关，学生电源2台，电动机，金属块2个，红、绿灯泡，烧杯2只，盐水。 教学过程 一复习提问，引入新课 1.什么是电磁铁？它有哪些性质？ 2.电磁铁有哪些应用？ 点拨：在众多的应用中，我们选择一二个典型的例子来进行研究。 本节课我们将共同学习、了解电磁继电器的工作原理。 板书课题：电磁继电器 二新课教学 1.电磁继电器的结构。 出示电磁继电器工作原理挂图11-61和示教板，介绍它的结构：主要由电磁铁、弹簧、衔铁和触点组成。 图11-61 2.结合挂图介绍它的工作原理： （1）控制电路和：低压电源、线圈、开关。 （2）工作电路，高压电源、用电器（电动机）、触点开关。 启发：电磁继电器是如何控制工作电路工作的呢？ 引导分析：闭合S→控制电路接通→电磁铁有磁性→吸引衔铁→触点开关接通→高压电路接近→电动机工作。 断开S→控制电路断开→电磁铁磁性消失→弹簧复位→触点开关断开→高压电路断开→电动机停止工作。 演示：电磁继电器的控制作用，让学生观察触点闭事和断开的情况下，电动机的运转情况。 点拨：实际的工作电路是高压电路，使用电磁继电器，通过控制低压电路通断的办法，来间接控制高压电路的通断，既可以保障人身安全，又可以实现遥控和生产自动化。 启发：懂得了电磁继电器的结构和工作原理，我们就可以进行控制电路的设计和实验。 板书：设计水位自动报警器 1.出示小黑板上的内容： 器材：如图11-62所示。 图11-62 要求：水位正常（水位低于人的高度）时，绿灯亮；水位不正常时（A）与水相接触，
(完整版)初中物理电磁继电器试题
电磁继电器扬声器习题杜志亮 一、填空题1．继电器是利用_________电压、_________电流电路的通断，来间接地控制_________电压、_________电流电路的装置。电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种_________。2．如图3-1所示的电磁继电器，当较小的电流经过接线柱_________流入线圈时，电磁铁把衔铁 _________，使_________两个接线柱所连的触点_________，较大的电流就可以通过_________带动机器工作了。 图3-1 图3-2 3．电磁继电器是电铃、电话和自控电路装置的重要部件，其实质是由电磁铁控制的_________，在电路中起着类似于_________的作用。从原理上分析，电磁继电器由控制电路和工作电路组成，控制电路是由_________、 _________和开关组成；工作电路是由_________、_________和电磁继电器的_________部分组成。4．扬声器是把_________信号转换成_________信号的一种装置。它主要由固定的永久磁体、_________和_________构成。通过实验可以发现，当扬声器通电时，线圈受磁体的_________带动锥形纸盆向里（或向外）运动并发出声响；改变电流方向，线圈的运动方向 _________；当通过扬声器的电流方向和大小_________，线圈就带动纸盆来回振动，扬声器就能发出_________。二、选择题 5．(多选)某同学拿到一个电磁继电器的说明书后发现上面有“线圈额定电压直流9 V”“被控制电压220 V、电流1。5 A”的字样，对这个电磁继电器的使用，他有以下几种理解，你认为正确的是A．电磁铁使用的电源电压为220 V，工作电路的电压为9 V B．电磁铁使用的电源电压为9 V，工作电路的电功率为220 W C．电磁铁使用的电源电压为9 V，工作电路的电压为220 V D．电磁铁使用的电源电压为9 V，工作电路的电流不得超过1。5 A 6．下面是几位同学关于电磁继电器的几种说法，你认为其中不正确的是A．使用电磁继电器可以直接控制电路的通断B．我们操作时控制的是低电压、弱电流的通断C．是利用电磁铁控制工作电路的一种开关D．电磁继电器是自动控制电路的重要部件7．图3-2所示的是扬声器构造的示意图，关于图中纸盆的运动方向，下面的说法中正确的是 A．向右运动B．向左运动C．向上运动D．向下运动 8．图3-3所示的是电磁继电器的构造示意图，下面是几位同学准备连接的接线柱，你认为他们的连接中正确的是 图3-3 图3-4 A．接线柱p与e、q与d、f与c、g与b连接B．接线柱p与b、q与c、f与d、g与e连接C．接线柱p与e、q与d、f与b、g与a连接 D．接线柱p与a、q与b、f与e、g与d连接三、问答题 9．参照图3-2简述扬声器的工作原理。 10．图3-4所示为火警报警器的示意图，图中铜铁为双金属片，请你说明该报警器的工作原理。没有火警时指示灯亮，有火警时灯灭警报器响。 电磁继电器扬声器习题 1．如图所示的自动控制电路中，当开关S断开时，工作电路的情况是 1题3题 A.灯亮，电动机转起来，电铃响 B.灯亮，电动机转起来，电铃不响 C.灯不亮，电动机不转，电铃响 D.灯亮，电动机不转，电铃响 2．利用电磁继电器控制电动机的电路包括_______和______两部分，控制电路由______、_____和______组成，工作电路由________、______和________组成。3．如图是控制两个电动机的继电器工作原理图，当手控开关闭合时，电动机________开始工作，当手控开关断开时，电动机_______工作。4．使用电磁继电器可以利用_______电压、______电流控制________电压、______电流的工作电路，还可以实现______。5．电磁继电器的工作原理：电磁铁通电把______吸下来，使______和______接触，工作电路闭合.电磁铁断电时，失去______，弹簧把______拉起来，切断工作电路，电磁继电器就是利用______控制工作电路通断的开关。6．扬声器是把______转化成______的一种装置。7．扬声器通电时，______运动并发出声响；改变电流方向，通电时______运动并发出声响。8．电铃的工作原理是A.电流的磁效应 B.电流的热效应 C.电流的化学效应 D.以上说法均不对9．有关电磁继电器的说法，正确的是 A.电磁继电器中的电磁铁的铁芯是一个永磁体，衔铁是由软磁性材料制成的 B.电磁继电器中的电磁铁的铁芯和衔铁都是由软磁性材料制成的 C.使用电磁继电器时，电磁铁中可以通入直流电，也可以通入交流电 D.使用电磁继电器时，电磁铁中能通入直流电，而且电流的方向不能改变10．给你图中各元件，请画出温控报警器的电路图。 电磁铁习题 一、填充题1．通电螺线管插入铁芯后，它的______会明显增强。2．内部带有______的螺线管叫做电磁铁。3．决定电磁铁磁性强弱的因素是 ______、______、______。4．电磁铁与永久磁铁相比具有以下两个优点：(1)电磁铁磁性的有无，可以由______来控制。(2)电磁铁磁性的强弱可以由______来控制。5．电磁起重机在工作时是把______能转化为______能。二、是非题1．内部带磁铁的螺线管叫电磁铁。2．电磁铁内部的铁芯最好用钢材料制成。3．通电螺线管中插入条形磁铁也一定能增强磁性。 4．电磁继电器就是电磁铁。5．电磁继电器工作的电路是由控制电路和工作电路组成。三、选择题 1．下面几个装置中，没有应用电磁铁来工作的是A．电报机；B．电动机；C．发电机；D．自动恒温箱。2．电磁继电器衔铁的材料应该是[ ]A．铁；B．铜；C．钢；D．铝。3．一个正、负极标志失落的蓄电池，可以用下述方法来确定的是[ ]
电磁学主要公式、定理、定律
电磁学主要公式、定理、定律 一. 电场 1.库仑定律：212 q q F K r = 2.电场强度定义式：F E q = 3.点电荷电场强度决定式：2 Q E K r = 4.电势定义式：P E q ?= 5.两点间电势差：AB A B U ??=- 6.场强与电势差的关系式：AB U Ed = （只适用于匀强电场） 7.电场力移动电荷做功：AB W U q =? 8平行板电容器电容定义式：Q C U = (U 就是电势差AB U ) 9.平行板电容器电容决定式：4S C Kd επ= （ 式中，ε为介质的介电常数，S 为两板正对面积， K 为静电力恒量，d 为板间距离） 10.带电粒子在匀强电场中被加速：21 2mv qU = 11.带电粒子在匀强电场中偏转：2 2 02qL U y mv d = （U 为两板间电压） 二.恒定电流 1.电流强度定义式：q I t = 2.电流微观表达式：I nqSv = （其中n 为单位 体积内 的自由 电荷数，q 为每个电荷的电量值，S 为导体的横截面积，v 为 自由电荷定向移动速率。） 3.电动势定义式：W E q = （W 为非静电力移送电荷做的功，q 为被移送的电荷量） 4.导线电阻决定式：L R S ρ = ( 式中ρ为电阻率，由导线材料、温度决定，L 为导线长，S
为导线横截面积。) 5.欧姆定律：U I R = (只适用于金属导电和电解液导电的纯电阻电路，对含电动机、电解槽 的非纯电阻电路，气体导电和半导体导电不适用） 6.串联电路： （1） 总电阻 12......R R R =++总 （2） 电流关系 123.....I I I I === （3） 电压关系 123......U U U U =++总 7.并联电路： （1）总电阻 123 1111 ......R R R R =+++总 ①只有两个电阻并联时用 12 12 R R R R R = +总 更方便快捷； ②若是n 个相同的电阻并联。可用1= R R n 总 （2） 电流关系 123=......I I I I +++总 (3) 电压关系 123=......U U U U ===总 8.电功的定义式：W qU UIt == （ 在纯电阻电路中 ，2 2 U W UIt I Rt t R ===） 9.电功率定义式：W P UI t == （ 在纯电阻电路中 , 22 U P I R R ==） 10.焦耳定律(电热计算式)：2Q I Rt = 11.电热与电功的关系 ： （1）在纯电电路中，W Q = （2）在非纯电阻电路中 W qU UIt == ＞Q 2I Rt = 12.电功率定义式：W P t = 13.电功率通用式：W P t = 和 P UI = （对纯电阻电路，22 W U P UI I R t R ====） 14.闭合电路欧姆定律：E I R r =+ （变形：E U U =+外内 ；E IR Ir =+； E U Ir =+外） 三. 磁场
电磁铁和电磁继电器课堂练习题及答案
电磁铁和电磁继电器课堂练习题 1、电磁继电器的工作电路由和构成。 2、控制电路的开关闭合，电磁铁磁性，衔铁，D、E 接通，使高压工作电路。断开控制电路，电磁铁磁性，衔铁，使高压工作电路。 电磁继电器的实质是利用控制工作电路通断的。 3、电磁继电器的优点：、。 4、如图所示，通电螺线管与条形磁铁相互吸引的是（） 5、小华同学在做“探究电磁铁”实验中，使用两个相 同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图6所示，下 列说法中正确的是 ( ) A.要使电磁铁磁性增强，应将变阻器的滑动片向右滑 动 B.电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强 C.电磁铁B磁性较强，所以通过它的电流较大
D.若将两电磁铁上部靠近，会相互吸引 6、如图13所示实验装置，弹簧测力计下面挂着条形磁铁，螺线管中插有铁芯，开关S拨在触点②位置。要使弹簧测力计的示数变大，下列操作方法能够实现的是( ) A、滑片P向b端滑动 B、将S拨到①位置 C、将铁芯从螺线管中取出 D、将螺线管往上移动 7．如图所示，两个电磁铁的铁芯正对．如果共用 一个电源，要使它们相斥，以下连接方法中不正确 的是 ( ) A．用导线连接a、c，b接电源正极，d接电源 负极 B．用导线连接b、d，a接电源正极，c接电源负极 C．b、c连在一起接电源正极，a、d连在一起接电池负极 D．a、d连接在一起，b接电源正极，c接电源负极 8、如图是“研究电磁铁实验”的示意 图，当滑动变阻器滑动触头的位置分 别在a、b时，电磁铁吸引铁钉的情况 如图甲、乙所示． 由图甲(或图乙)可以得出 比较图甲、图乙可以得出·
9、将图中的电磁铁连入你设计的电路中(在方框内 完成)，要求：A．电路能改变电磁铁磁性的强弱； B．使小磁针静止时如图所示． 10．图8-36是王强同学在研究性学习活动中，为某仓库设计的一种 防盗报警器．其踏板放在仓库的门口，电铃和电灯放在值班室内．观 察电路可知，这个报警器的工作原理是： 有人踏板时，___________________________________________； 无人踏板时__________________________________________ 。 11.如图是一种水位自动报警器的原理图，有关该报警器工作情况的 下列叙述，不正确的是（） A.该报警器红灯是报警灯，报警器工作时，必须依靠一般水的导电性， 且水位必须到达A B.该报警器的红、绿灯不会同时亮 C.当水位没有达到A时，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮 D.当该报警器报警时，电磁铁的上端是N极 12.如图所示，是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的 实验电路图。 ⑴要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过来实现；要判断电 磁铁的磁性强弱，可观察___________ 来确定。 ⑵、下表是该组同学所做实验的记录：
《电磁继电器》专项练习
《电磁继电器》专项练习 一综合题 1.小敏设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”( 如图甲所示) ，拍摄照片记录机动车辆闯红灯时的情景．工作原理：当 光控开关接收到某种颜色的光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化引起电流变化到一定值时，继电器的衔铁就被吸下，工作电路中的电控照相机工作，拍摄违规车辆；当光控开关未受到该种光照射时自动断开，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光. 回答下列问题： (1) 根据工作原理，将电路连接完整. (2)要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到 (选填“红”、“绿”或“黄”)光时，自动闭合. (3)由图乙可知，压敏电阻R的阻值随受到压力的增大而 . (4)已知控制电路电压为6V，继电器线圈电阻10欧，当控制电路中电流大于0.06安时，衔铁被吸引.通过计算说明，只有质量超过多少千克的车辆违规时才会被拍照记录. 2.小明根据所学的电学知识，想设计一个汽车超载自动报警电路．他查阅了相关资料了解到压敏电阻是阻值随压力变化 而变化的元件，并了解到压敏电阻在生活中的一种应用--压力传感器．压力传感器受到的压力越大，输出的电压就越大，用它可以称量汽车的重力.某压力传感器输出电压与压力的关系如下表： 压力/×105N 0 1.2 2.4 3.6 4.8 6.0 输出电压/V 0 1 2 3 4 5 小明利用该压力传感器和电阻箱R'（最大电阻999.9Ω）及部分其它器材设计了图甲所示的电路，闭合开关S，当线圈中电流大于或等于20mA时，电磁继电器的衔铁被吸合．已知继电器线圈的电阻为25Ω，继电器电路的电源电压由传感器的输出电压U提供．（假设U不受继电器电路影响） (1)根据表格中数据，请在图乙给定的坐标系中描绘出压力传感器的输出电压随压力变化的图像； (2)当压力增加到一定程度时，电铃报警，说明汽车超载，则图甲中电铃应接在 (选填“A、B”或“C、D”)两端； (3)小明希望压力大于或等于2.4×10 5 N时，启动报警系统，则电阻箱R'的电阻应调节到多大？ (4)要使该装置报警，汽车的最小重力为多少？
物理电磁学论文
物理电磁学论文 现代人的生活已经离不开电，与此同时，电磁也充斥着我们生活中的每一个角落。随着电磁学，电磁技术的发展，我们已经离不开它了，在越来越多的领域，越来越多的角落，电磁学都在发挥着它的作用。1电磁对家庭输电的影响 现在人们越来越关注周围的生活环境了，所谓的污染已经不再是我们的眼睛所能看到的垃圾，耳朵听到的噪声，鼻子闻到的恶臭，还有我们看不见，摸不着的电磁辐射。随着科学技术的发展和信息社会的到来，我们的居室内不仅有冰箱，彩色电视机，洗衣机，微波炉和空调机等家用电器，而且不少家庭中还有计算机，传真机等多种信息交流的工具，相应地，进入每个家庭的输电线强磁场对人体也特别有害处。 摘要：介绍了电磁学计算方法的研究进展和状态，对几种富有代表性的算法做了介绍，并比较了各自的优势和不足，包括矩量法、有限元法、时域有限差分方法以及复射线方法等。 关键词：矩量法；有限元法；时域有限差分方法；复射线方法 1 引言 1864年Maxwell在前人的理论（高斯定律、安培定律、法拉第定律和自由磁极不存在）和实验的基础上建立了统一的电磁场理论，并用数学模型揭示了自然界一切宏观电磁现象所遵循的普遍规律，这就是著名的Maxwell方程。在11种可分离变量坐标系求解Maxwell方程组或者其退化形式，最后得到解析解。这种方法可以得到问题的准确解，而且效率也比较高，但是适用范围太窄，只能求解具有规则边界的简单问题。对于不规则形状或者任意形状边界则需要比较高的数学技巧，甚至无法求得解析解。20世纪60年代以来，随着电子计算机技术的发展，一些电磁场的数值计算方法发展起来，并得到广泛地应用，相对于经典电磁理论而言，数值方法受边界形状的约束大为减少，可以解决各种类型的复杂问题。但各种数值计算方法都有优缺点，一个复杂的问题往往难以依靠一种单一方法解决，常需要将多种方法结合起来，互相取长补短，因此混和方法日益受到人们的重视。 2 电磁场数值方法的分类 电磁学问题的数值求解方法可分为时域和频域2大类。频域技术主要有矩量法、有限差分方法等，频域技术发展得比较早，也比较成熟。时域法主要有时域差分技术。时域法的引入是基于计算效率的考虑，某些问题在时域中讨论起来计算量要小。例如求解目标对冲激脉冲的早期响应时，频域法必须在很大的带宽内进行多次采样计算，然后做傅里叶反变换才能求得解答，计算精度受到采样点的影响。若有非线性部分随时间变化，采用时域法更加直接。另外还有一些高频方法，如GTD，UTD和射线理论。 从求解方程的形式看，可以分为积分方程法（IE）和微分方程法（DE）。IE和DE相比，有如下特点：IE法的求解区域维数比DE法少一维，误差限于求解区域的边界，故精度高；IE法适合求无限域问题，DE法此时会遇到网格截断问题；IE法产生的矩阵是满的，阶数小，DE法所产生的是稀疏矩阵，但阶数大；IE法难以处理非均匀、非线性和时变媒质问题，DE 法可直接用于这类问题〔1〕。 3 几种典型方法的介绍 有限元方法是在20世纪40年代被提出，在50年代用于飞机设计。后来这种方法得到发展并被非常广泛地应用于结构分析问题中。目前，作为广泛应用于工程和数学问题的一种通用方法，有限元法已非常著名。
九年级物理《电磁铁 电磁继电器》课后习题附答案
电磁铁电磁继电器 1.图20-3-7 是一种水位自动报警器的原理图。水位没有到达金属块A时，绿灯亮；水位到达金属块A 时，红灯亮。请说明它的工作原理。注意：虽然纯净的水是不导电的，但一般的水都能导电。 水位没有到达金属 A 时，电磁继电器左边的控制电路无法构成闭合回路，线圈中没有电流通过，此时衔铁与上面的触点接触，工作电路中绿灯和电源构成闭合回路，故绿灯亮；当水位到达金属块A时，电磁继电器左边的控制电路中金属块A和B、电磁铁以及电源构成闭合回路，线圈中有电流通过，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，此时衔铁就与下面的触点接触，红灯和电源就构成闭合回路，故红灯亮。 2.图20-3-8 是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，电源的两级分别与水银和金属丝相连。当温度达到金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。说明它的工作原理。 当温度达到金属丝下端所指的温度时，水银面上升，与金属丝接 触，此时左边的控制电路为闭合回路，线圈中有电流通过，电磁 铁具有磁性，吸引右边衔铁，使衔铁与其左端的触点接触，这样 电铃和电源就构成了闭合回路，电铃就会响起来，发出报警信号。 3.图20-3-9 是直流电铃的原理图。衔铁B 与弹性片A 相连，自然情况下弹性片是核螺钉接触的。接通电源后电磁铁吸引衔铁，敲击铃碗发生，但同时弹性片语螺钉分离导致断电，电磁铁失去磁性后弹性片又和螺钉接触而通电，如此往复。 弄懂原理后，请你再图20-3-5 所示的继电器上把电源连在电路里，使它成为 一个电铃。这样的电铃没有铃碗，通常叫做蜂鸣器。
4. 法国科学家阿尔贝 费尔和德国科学家彼得 格林贝尔由于发现了巨磁电阻 （GMR ）效应，荣获了 2007 年诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应是指某些材料的 电阻在磁场中急剧减小的现象，这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏 度，从而引发了现代硬盘生产的一场革命。 图 20-3-10 是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中 GMR 是巨磁 电阻。如果闭合 S 、S 并使滑片 P 向左滑动，指示灯亮度会有什么变 化？ 指示灯的亮度会明显变亮。 1 2
初中物理九年级 电磁继电器工作原理及应用
电磁继电器工作原理及应用 电磁继电器可以用低电压、弱电流控制高电压、强电流电路，还可实现远距离操纵和生产自动化，在现代生活中起着越来越重要的作用。那么，电磁继电器是由那些部分组成的？它是怎样实现自动控制的呢？ 一、电磁继电器的构造 电磁继电器的构造：如图所示，A是电磁铁，B是衔铁，C是弹簧，D是动触点，E是静触点。电磁继电器工作电路可分为低压控制电路和高压工作电路组成。控制电路是由电磁铁A、衔铁B、低压电源E 和开关组成；工作电路是由小灯泡 1 和相当于开关的静触点、动触点组成。连接好工作电路，在常态时，L、电源E 2 D、E间未连通，工作电路断开。用手指将动触点压下，则D、E间因动触点与静触点接触而将工作电路接通，小灯泡L发光。闭合开关S，衔铁被电磁铁吸下来，动触点同时与两个静触点接触，使D、E间连通。这时弹簧被拉长，观察到工作电路被接通，小灯泡L发光。断开开关S，电磁铁失去磁性，对衔铁无吸引力。衔铁在弹簧的拉力作用下回到原来的位置，动触点与静触点分开，工作电路被切断，小灯泡L不发光。 二、电磁继电器的工作原理 工作原理：电磁铁通电时，把衔铁吸下来使D和E接触，工作电路闭合。电磁铁断电时失去磁性，弹簧把衔铁拉起来，切断工作电路。 结论：电磁继电器就是利用电磁铁控制工作电路通断的开关。
用电磁继电器控制电路的好处：用低电压控制高电压；远距离控制；自动控制。 三、电磁继电器的应用 防讯报警器：K是接触开关，B是一个漏斗形的竹片圆筒，里面有个浮子A，水位上涨超过警戒线时，浮子A上升，使控制电路接通，电磁铁吸下衔铁，于是报警器指示灯电路接通，灯亮报警。 温度自动报警器：当温度升高到一定值时，水银温度计中水银面上升到金属丝处，水银是导体。因此将电磁铁电路接通，电磁铁吸引弹簧片，使电铃电路闭合，电铃响报警，当温度下降后，水银面离开金属丝，电磁铁电路断开，弹簧片回原状，电铃电路断开，电铃不再发声。 练习： 1．（2010河北）如图是直流电铃的原理图。关于电铃工作时的说法不正确的是（）
九年级物理《电磁铁 电磁继电器》测试题
九年级物理《电磁铁电磁继电器》测试题 一、选择题 1．下列方法中，不能增强螺线管磁性的是（） A．增加螺线管的匝数 B．在通电螺线管内插入铁棒 C．增大螺线管线圈中的电流 D．增大螺线管本身的直径 答案：D 解析：本题考查了影响螺线管磁性的强弱的因素。通电螺线管的磁性强弱与电流大小、线圈匝数等因素有关，在中间插入铁芯后就变成了电磁铁，它的磁性比螺线管的磁性强，增大螺线管本身的直径不能增强磁性。 2．下列装置中，没有用到电磁铁的是（） A．电磁起重机 B．电磁继电器 C．电铃 D．电热毯 答案：D 解析：电磁铁利用了电流的磁效应，电磁起重机、电磁继电器及电铃都利用了电磁铁。电热毯利用了电流的热效应。
3．如图所示实验装置，弹簧测力计下面挂着条形磁铁，螺线管中插有铁芯，开关S拨在触点②位置。要使弹簧测力计的示数变大，下列操作方法能够实现的是（） A．滑片P向b端滑动B．将S拨到①位置 C．将铁芯从螺线管中取出 D．将螺线管往上移动答案：C 解析：本题考查的是影响电磁铁的磁性强弱的因素及安培定则。根据安培定则，可以判断出电磁铁的磁极，上端为N极，它与条形磁铁相互排斥，要使弹簧测力计的示数变大，则它们间的排斥力变小，磁性变弱。通电螺线管磁性的强弱与电流大小、线圈匝数和插入铁芯的长短有关。所以可以使用的方法是增大电阻，减小电流，P向a端移动；减少线圈匝数，S接③接线柱；减少插入铁芯的长度，把铁芯从螺线管中取出。 4．小华同学在做“探究电磁铁”实验中，使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示，下列说法中正确的是（）
A．要使电磁铁磁性增强，应将变阻器的滑动片向右滑动 B．电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强 C．电磁铁B磁性较强，所以通过它的电流较大 D．若将两电磁铁上部靠近，会相互吸引 答案：B 解析：电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数的多少有关。电流越大，线圈匝数越多，则其磁性越强。磁性的强弱无法用肉眼直接看出来，可以通过它对外表现的性质来判断。本题中是通过铁钉吸引大头针的多少来比较的。在D选项中，要利用安培定则来判断出两电磁铁上部的磁极，A的上端为N极，B的上端也为N极，所以它们是相互排斥的。电磁铁B的磁性较强是因为B的线圈匝数多。由题图可以看出A和B两个电磁铁是串联的，所以电流大小是相同的，如果比较A和B磁性强弱，只能比较线圈匝数。 5．如图所示，桌面上放着一块磁铁，闭合开关S，磁铁仍静止在桌面上，把滑动变阻器滑片向左移动时。下列说法正确的是（）
继电器的基础知识及应用
继电器的基础知识及应用 时间继电器是一种当电器或机械给出输入信号时，在预定的时间后输出电气关闭或电气接通信号的继电器。 时间继电器的常用功能有： A：通电延时（On-delay Operation） F：断电延时（Off-delay Operation） Y：星三角延时（Star/Delta Operation） C：带瞬动输出的通电延时（With inst. Contact On-delay Operation）G：间隔延时（Interval-delay Operation） R：往复延时（On-off repetitive delay Operation） K：信号断开延时（Off-signal delay Operation） 1、控制电源 时间继电器的电源端子间一般能承受1500V的外来浪涌电压，如果浪涌电压超过此值时，须使用浪涌吸收装置，以防止时间继电器击穿烧毁；当时间继电器重复工作时，本次电源关断到下次电源接通的时间（休止时间）必须大于复位时间，否则，未完全复位的时间继电器在下一次工作时就会产生延时时间偏移、瞬动或不动作； 断电延时型时间继电器的电源接通时间必须大于0.5秒，以便有充足的能量储备而保证在断开电源后按预设时间接通或分断负载； 时间继电器的电源回路一般情况下是高阻抗的，因此，切断电源后的漏电流要尽可能小（半导体或用RC并接的触点来开关时间继电器），以
免有感应电压而假关断引起误动作（对于断电延时型而言，会产生断电后延时时间到但继电器不释放现象）。一般情况下电源端子的残留电压应小于额定电压的20%，对断电延时型而言应小于额定电压的7%； 时间继电器在完成其控制工作后，尽量避免继续通电。到时后连续通电会使产品发热，从而加快电子元件老化，大大缩短使用寿命。 2、负载连接 时间继电器的输出触点由于受产品体积的限制，往往负载能力不强，因此要对触点进行保护，可在触点两端并接吸收装置（如：RC、二极管、齐纳二极管等）。 不要用时间继电器去直接控制大容量负载，有的负载看上去不大，但由于负载电流特性而出现烧熔触点的现象，下表是负载形式和浪涌电流之间的关系。 负载形式浪涌电流 电阻负载标准额定电流 电磁铁负载10~20 倍标准额定电流 电机负载5~10倍标准额定电流 白炽灯负载10~15 倍标准额定电流 水银灯负载1~3 倍标准额定电流 钠汽灯负载1~3 倍标准额定电流 电容性负载20~40 倍标准额定电流 电感性负载5~15 倍标准额定电流
各种计算电磁学方法比较和仿真软件
各种计算电磁学方法比较和仿真软件 各种计算电磁学方法比较和仿真软件微波EDA 仿真软件与电磁场的数值算法密切相关，在介绍微波EDA 软件之前先简要的介绍一下微波电磁场理论的数值算法。所有的数值算法都是建立在Maxwell 方程组之上的，了解Maxwell 方程是学习电磁场数值算法的基础。计算电磁学中有众多不同的算法，如时域有限差分法（FDTD ）、时域有限积分法（FITD ）、有限元法（FE）、矩量法（MoM ）、边界元法（BEM ）、谱域法（SM）、传输线法（TLM ）、模式匹配法（MM ）、横向谐振法（TRM ）、线方法（ML ）和解析法等等。在频域，数值算法有：有限元法（ FEM -- Finite Element Method）、矩量法（MoM -- Method of Moments ），差分法（ FDM -- Finite Difference Methods ），边界元法（ BEM --Boundary Element Method ），和传输线法 （ TLM -Transmission-Line-matrix Method ）。在时域，数值算法有：时域有限差分法（ FDTD - Finite Difference Time Domain ），和有限积分法（ FIT - Finite Integration Technology ）。这些方法中有解析法、半解析法和数值方法。数值方法中又分零阶、一阶、二阶和高阶方法。依照解析程度由低到高排列，依次是：时域有限差分法（FDTD ）、传输线法（TLM ）、时域有限积分法（FITD ）、有限元法（FEM ）、矩量法（MoM ）、线方法（ML ）、边界元法（BEM ）、谱域法（SM ）、模式匹配法
继电器的工作原理和作用
继电器的工作原理 简介 当输入量(如电压、电流、温度等)达到规定值时，使被控制的输出电路导通或断开的电器。可分为电气量(如电流、电压、频率、功率等)继电器及非电气量(如温度、压力、速度等)继电器两大类。具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小等优点。广泛应用于电力保护、自动化、运动、遥控、测量和通信等装置中。 1、电磁继电器的工作原理和特性 电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，
从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。 继电器的输入信号x从零连续增加达到衔铁开始吸合时的动作值xx,继电器的输出信号立刻从y=0跳跃到y=ym,即常开触点从断到通。一旦触点闭合，输入量x继续增大，输出信号y将不再起变化。当输入量x从某一大于xx值下降到xf,继电器开始释放，常开触点断开。我们把继电器的这种特性叫做继电特性，也叫继电器的输入-输出特性。 释放值xf与动作值xx的比值叫做反馈系数，即 Kf= xf /xx 触点上输出的控制功率Pc与线圈吸收的最小功率P0之比叫做继电器的控制系数，即Kc=PC/P0 2、热敏干簧继电器的工作原理和特性 热敏干簧继电器是一种利用热敏磁性材料检测和控制温度的新型热敏开关。它由感温磁环、恒磁环、干簧管、导热安装片、塑料衬底及其他一些附件组成。热敏干簧继电器不用线圈励磁，
电磁继电器题目及答案培训资料
电磁继电器题目及答 案
电磁继电器题目 一、综合题 1、小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图1所示。图2是小明通过实验测得的R1的阻值随温度变化的关系曲线。 (1)电磁继电器中电磁铁上端是极（N/S）。 (2)当温度较低时，电磁铁的磁性较，触点开关（接通/断开）。 (3)电磁继电器的电源两端电压U = 6 V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流为30mA时，电磁继电器的衔铁被吸合。若可变电阻器R2的电阻值设定为150Ω时，恒温箱温度可达到____ ___℃。当可变电阻器R2的电阻变大时，恒温箱设定的温度将变___ ___（高/低）。 (4)如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是90℃～150℃，可供选择的可变电阻器R2的电阻值有如下的几种, 你选择( ) A．0～100Ω B． 0～200Ω C．0～1000 Ω D． 0～1500Ω (5)小明设计的这个控制电路，使用起来有不足之处，请你指 出： 。 2、小明利用热敏电阻 设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压U1=3V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0为30Ω。当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。 （1）由图乙可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻阻值为Ω。当环境温度升高时，热敏电阻阻值将，继电器的磁性将（均选填“增大”、“减小”或“不变”）。
计算电磁学入门基础介绍
计算电磁学入门基础介绍 一. 计算电磁学的重要性 在现代科学研究中，“科学试验，理论分析，高性能计算”已经成为三种重要的研究手段。在电磁学领域中，经典电磁理论只能在11 种可分离变量坐标系中求解麦克斯韦方程组或者其退化形式，最后得到解析解。解析解的优点在于： ①可将解答表示为己知函数的显式，从而可计算出精确的数值结果; ②可以作为近似解和数值解的检验标准; ③在解析过程中和在解的显式中可以观察到问题的内在联系和各个参数对数值结果所起的作用。 这种方法可以得到问题的准确解，而且效率也比较高，但是适用范围太窄，只能求解具有规则边界的简单问题。当遇到不规则形状或者任意形状边界问题时，则需要比较复杂的数学技巧，甚至无法求得解析解。20 世纪60 年代以来，随着电子计算机技术的发展，一些电磁场的数值计算方法也迅速发展起来，并在实际工程问题中得到了广泛地应用，形成了计算电磁学研究领域，已经成为现代电磁理论研究的主流。简而言之，计算电磁学是在电磁场与微波技术学科中发展起来的，建立在电磁场理论基础上，以高性能计算机技术为工具，运用计算数学方法，专门解决复杂电磁场与微波工程问题的应用科学。相对于经典电磁理论分析而言，应用计算电磁学来解决电磁学问题时受边界约束大为减少，可以解决各种类型的复杂问题。原则上来讲，从直流到光的宽广频率范围都属于该学科的研究范围。近几年来,电磁场工程在以电磁能量或信息的传输、转换过程为核心的强电与弱电领域中显示了重要作用。 二. 电磁问题的分析过程 电磁工程问题分析时所经历的一般过程为： 三. 计算电磁学的分类 (1) 时域方法与谱域方法 电磁学的数值计算方法可以分为时域方法(Time Domain或TD)和频域方法(Frequeney Domain或FD)两大类。 时域方法对Maxwell方程按时间步进后求解有关场量。最著名的时域方法是时域有限差分法(Finite Difference Time Domain或FDTD)。这种方法通常适用于求解在外界激励下场
电磁铁电磁继电器练习题
20.3电磁铁电磁继电器同步练习 一、选择题（共12小题） 1．小明同学在一个空心纸管上绕了一些漆包线，为了使导线通电后产生的磁场明显增强，可以采用的办法是（） A．拆去若干圈导线，使所绕导线的电阻减小一些B．在空心纸管内部放入一个尽量粗一些的铁芯C．再多绕若干圈导线，并在空心纸管内部放入一个铜芯 D．在空心纸管内部放人任意材料的金属都可以 2．如图所示的电磁铁，要想磁性最强，正确的方法是（） A．S接D，P滑至B端B．S接C，P滑至A端 C．S接C，P滑至B端 D．S接D，P滑至A端 3．如图所示，弹簧下挂着磁铁A，它的下端为N极，上端为S极，M是铁芯， 以下说法正确的是（） A．闭合开关S2，弹簧变长 B．闭合开关S2，S1再由断开变为闭合，弹簧变短 C．闭合开关S2后，滑片P向左滑动，弹簧变长 D．闭合开关S2，将铁芯从螺线管中抽出来，弹簧变短 4．关于电磁铁的特点，下列说法错误的是（） A．电磁铁通电时有磁性．断电时无磁性 B．通入电磁铁的电流越大，它的磁性越强 C．在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，磁性越强 D．当通入电磁铁的电流方向改变后，电磁铁就会失去磁性 5．电磁继电器在生产、生活中的应用非常广泛，它依据的物理原理是（） A．电流的磁效应B．磁场对电流的作用力C．电荷间的相互作用D．磁极间的相互作用 6．电磁继电器中的衔铁是（） A．磁铁B．软铁C．钢材D．任何金属 7．用电磁继电器控制电路的主要目的是（） A．节约用电B．保护用电器 C．避免危险D．操作简单 8．扬声器发声时的主要能量转化是（） A．机械能转化为电能B．电能转化为机械能C．热能转化为电能D．电能转化为热能 9．关于扬声器的下列叙述正确的是（） A．扬声器是由铁芯、线圈和纸盆构成的B．扬声器的线圈中通有直流电，一定能发声 C．扬声器中的线圈不振动，纸盆来回振动，才发出声音 D．扬声器是根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引的原理制成的 10．扬声器工作时，要求（） A．通过线圈的电流不变B．线圈是静止不动的 C．通过线圈的电流方向按一定规律变化D．以上说法均不正确 11．扬声器发出悠扬的声音是将（） A．声信号转化为电信号B．电信号转化为声信号 C．电信号进行放大D．声信号进行放大 12．如图是一种防汛报警器的原理图，K是触点开关，B是一个漏斗形的 竹片圆筒，里面有个浮于A，当水面上涨到到达警戒水位时（） A．甲灯亮B．乙灯亮C．两灯都亮D．两灯都不亮 二、填空题（共9小题） 13．为了把一个原来无磁性的细钢棒变成磁铁，有人把它插入通电螺线管内，如图所示，一段时间后，他把钢棒抽出来，那么钢棒的a端是极． 14．如图是电磁选矿的示意图，当电磁选矿机工作时，铁沙将落入箱，非铁物质落入箱．15．根据如图所示，由小磁针静止时的指向可知，电源A端是极． 16．如图所示，a为一铁钉，用橡皮条悬挂，当闭合开关S时，橡皮条将会；当滑动变阻器的滑片P向c端移动时，橡皮条将会．