Bài 26. Ứng dụng của nam châm
I - LOA ĐIỆN
1. Nguyên tắc hoạt động của loa điện
Loa điện hoạt động dựa vào tác dụng từ của nam châm lên ống dây có dòng điện chạy qua.
Khi có dòng điện chạy qua, ống dây chuyển động.
Khi cường độ dòng điện thay đổi, ống dây dịch chuyển dọc theo khe hở giữa hai cực của nam châm.
2. Cấu tạo của loa điện
Bộ phận chính của loa điện gồm một ống dây L được đặt trong từ trường của một nam châm mạnh E, một đầu của ống dây được gắn chặt với màng loa M. Ong dây có thể dao động dọc theo khe nhỏ giữa hai từ cực của nam châm.
Trong loa điện, khi dòng điện có cường độ thay đổi (theo biên độ và tần số của âm thanh) được truyền từ micrô qua bộ phận tăng âm đến ống dây thì ống dây dao động. Vì màng loa được gắn chặt với ống dây nên khi ống dây dao động, màng loa dao động theo và phát ra âm thanh đúng như âm thanh mà nó nhận được từ micrô. Loa điện biến dao động điện thành âm thanh.
II - RƠLE ĐIỆN TỪ
1. Cấu tạo và hoạt động của rơle điện từ
Rơle điện từ là một thiết bị tự động đóng, ngắt mạch điện, bảo vệ và điều khiển sự làm việc của mạch điện. Bộ phận chủ yếu gồm một nam châm điện và một thanh sắt non.
2. Ví dụ về ứng dụng của rơle điện từ: Chuông báo động
Bộ phận chính của hệ thống này gồm hai miếng kim loại của công tác K (một miếng được gắn khít vào khung và miếng kia gắn vào cánh cửa), chuông điện C, nguồn điện P, rơle điện từ có nam châm điện N và miếng sắt non S.
+ Khi đóng cửa, chuông không kêu, vì mạch điện hở.
+ Khi cửa hé mở, chuông kêu vì cửa mở đã làm hở mạch điện 1, nam châm điện mất hết từ tính, miếng sắt rơi xuống và tự động đóng mạch điện 2.
III - VẬN DỤNG
C1.
Trong bệnh viện,làm thế nào mà bác sĩ có thể lấy mạt sắt nhỏ li ti ra khỏi mắt của bệnh nhân khi không sử dụng panh hoặc kim? Bác sĩ có thể sử dụng nam châm được không? Vì sao?
Hướng dẫn giải:
Trong bệnh viện, bác sĩ dùng nam châm để lấy mạt sắt nhỏ li ti ra khỏi mắt của bệnh nhân khi không sử dụng panh hoặc kim. Khi đưa nam châm lại gần vị trí có mạt sắt, nam châm sẽ hút mạt sắt ra khỏi mắt.
C2.
Hình 26.5 mô tả cấu tạo của một role dòng, là loại role mắc nối tiếp với thiết bị cần bảo vệ. Bình thường, khi dòng điện qua động cơ điện ở mức cho phép thì thanh sắt S bị lò xo L kéo sang phải làm đóng các tiếp điểm 1,2. Động cơ làm việc bình thường. Giải thích vì sao khi dòng điện qua động cơ tăng quá mức cho phép thì mạch điện tự động ngắt và động cơ ngừng làm việc?
Hướng dẫn giải:
Khi dòng điện qua động cơ tăng quá mức cho phép, tác dụng từ của nam châm điện mạnh lên, thắng lực đàn hồi của lò xo và hút chặt lấy thanh sắt S làm cho mạch điện tự động ngắt. Mặt khác, khi thanh sắt bị hút mạnh về phía nam châm điện thì nó tự động mở công tắc K. Do vậy, khi lò xo kéo thanh sắt trở lại đóng các tiếp điểm 1,2 thì mạch điện vẫn bị ngắt. Muốn động cơ làm việc trở lại,ta phải đóng công tắc K.
* Nam châm được ứng dụng rộng rãi trong thực tế, như được dùng để chế tạo loa điện, role điện từ, chuông báo động và nhiều thiết bị tự động khác.
1. Nguyên tắc hoạt động của loa điện
Loa điện hoạt động dựa vào tác dụng từ của nam châm lên ống dây có dòng điện chạy qua.
Khi có dòng điện chạy qua, ống dây chuyển động.
Khi cường độ dòng điện thay đổi, ống dây dịch chuyển dọc theo khe hở giữa hai cực của nam châm.
2. Cấu tạo của loa điện
Bộ phận chính của loa điện gồm một ống dây L được đặt trong từ trường của một nam châm mạnh E, một đầu của ống dây được gắn chặt với màng loa M. Ong dây có thể dao động dọc theo khe nhỏ giữa hai từ cực của nam châm.
Trong loa điện, khi dòng điện có cường độ thay đổi (theo biên độ và tần số của âm thanh) được truyền từ micrô qua bộ phận tăng âm đến ống dây thì ống dây dao động. Vì màng loa được gắn chặt với ống dây nên khi ống dây dao động, màng loa dao động theo và phát ra âm thanh đúng như âm thanh mà nó nhận được từ micrô. Loa điện biến dao động điện thành âm thanh.
II - RƠLE ĐIỆN TỪ
1. Cấu tạo và hoạt động của rơle điện từ
Rơle điện từ là một thiết bị tự động đóng, ngắt mạch điện, bảo vệ và điều khiển sự làm việc của mạch điện. Bộ phận chủ yếu gồm một nam châm điện và một thanh sắt non.
2. Ví dụ về ứng dụng của rơle điện từ: Chuông báo động
Bộ phận chính của hệ thống này gồm hai miếng kim loại của công tác K (một miếng được gắn khít vào khung và miếng kia gắn vào cánh cửa), chuông điện C, nguồn điện P, rơle điện từ có nam châm điện N và miếng sắt non S.
+ Khi đóng cửa, chuông không kêu, vì mạch điện hở.
+ Khi cửa hé mở, chuông kêu vì cửa mở đã làm hở mạch điện 1, nam châm điện mất hết từ tính, miếng sắt rơi xuống và tự động đóng mạch điện 2.
III - VẬN DỤNG
C1.
Trong bệnh viện,làm thế nào mà bác sĩ có thể lấy mạt sắt nhỏ li ti ra khỏi mắt của bệnh nhân khi không sử dụng panh hoặc kim? Bác sĩ có thể sử dụng nam châm được không? Vì sao?
Hướng dẫn giải:
Trong bệnh viện, bác sĩ dùng nam châm để lấy mạt sắt nhỏ li ti ra khỏi mắt của bệnh nhân khi không sử dụng panh hoặc kim. Khi đưa nam châm lại gần vị trí có mạt sắt, nam châm sẽ hút mạt sắt ra khỏi mắt.
C2.
Hình 26.5 mô tả cấu tạo của một role dòng, là loại role mắc nối tiếp với thiết bị cần bảo vệ. Bình thường, khi dòng điện qua động cơ điện ở mức cho phép thì thanh sắt S bị lò xo L kéo sang phải làm đóng các tiếp điểm 1,2. Động cơ làm việc bình thường. Giải thích vì sao khi dòng điện qua động cơ tăng quá mức cho phép thì mạch điện tự động ngắt và động cơ ngừng làm việc?
Hướng dẫn giải:
Khi dòng điện qua động cơ tăng quá mức cho phép, tác dụng từ của nam châm điện mạnh lên, thắng lực đàn hồi của lò xo và hút chặt lấy thanh sắt S làm cho mạch điện tự động ngắt. Mặt khác, khi thanh sắt bị hút mạnh về phía nam châm điện thì nó tự động mở công tắc K. Do vậy, khi lò xo kéo thanh sắt trở lại đóng các tiếp điểm 1,2 thì mạch điện vẫn bị ngắt. Muốn động cơ làm việc trở lại,ta phải đóng công tắc K.
* Nam châm được ứng dụng rộng rãi trong thực tế, như được dùng để chế tạo loa điện, role điện từ, chuông báo động và nhiều thiết bị tự động khác.
