Question

如图为路灯自动控制电路，其工作原理利用了电磁开关和光敏电阻．图中虚线框内是电磁开关的结构示意图．当线圈（电阻不计）中电流大于或等于40mA时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，切断工作电路；电流小于40mA时，弹簧片和触点结合，接通工作电路．光敏电阻在照射光较强（如白天）时阻值为零；照射光较弱（如黑天）时阻值无穷大．已知电源电压为36V，路灯标有“36V  25W”字样．
（1）电磁开关工作时主要利用下列哪种电磁现象？______．（填字母）
A．电流的磁效应    B．磁场对通电直导线的作用    C．电磁感应
（2）①光敏电阻的作用相当于______（填“滑动变阻器”或“自动开关”）．
②请将电路连接完整．
（3）秋分前后，天气晴好时，路灯一昼夜消耗的电能约为______kW•h．
（4）试求保护电阻的最大阻值．

Answer

（1）电磁开关是利用电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性的原理工作的，利用了电流的磁效应；
（2）①光敏电阻在照射光较强（如白天）时阻值为零，照射光较弱（如黑天）时阻值无穷大，因此受光的控制，属于自动控制；
②保护电阻、光敏电阻、电磁铁电路属于低压控制电路，应串联在一起．
（3）路灯只有夜间才会工作，根据W=Pt计算消耗的电能；
（4）白天控制电路接通，已知电路中最小电流和电源电压，利用欧姆定律就可求得保护电阻的阻值．
【解析】
（1）电磁继电器是利用电流的磁效应工作的；
故选A．
（2）①分析光敏电阻的特点来，要么阻值为零，要么阻值无穷大，因此它属于受光线控制的自动开关；
答：光敏电阻的作用相当于自动开关．
②因为光敏电阻在照射光较强（如白天）时阻值为零，为了防止电源短路，因此将保护电阻串联在控制电路里，如下图：

（3）路灯只有在夜间工作，所以工作时间为t=12h，根据路灯的规格“36V  25W”，
∴消耗的电能为W=Pt=0.025kw×12h=0.3kw•h
答：秋分前后，天气晴好时，路灯一昼夜消耗的电能约0.3kw•h．
（4）白天控制电路接通，依题意电路中最小电流为I=40mA=0.04A，由欧姆定律得：
保护电阻的最大阻值为R===900Ω
答：保护电阻的最大阻值是900Ω．