Question

干簧管（也叫干簧繼電器）比一般機(jī)械開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、速度高、工作壽命長(zhǎng)；而與電子開(kāi)關(guān)相比，它又有抗負(fù)載沖擊能力強(qiáng)的特點(diǎn)，工作可靠性很高．如圖甲所示為干簧管的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，其中磁簧片是一種有彈性的薄鐵片，被固定于玻璃管上．
（1）當(dāng)將一個(gè)條形磁鐵與干簧管平行放置時(shí)，如圖乙，干簧管的磁簧片觸點(diǎn)就會(huì)閉合，將電路接通；當(dāng)條形磁鐵遠(yuǎn)離干簧管時(shí)，觸點(diǎn)就會(huì)斷開(kāi)．請(qǐng)簡(jiǎn)述其原理．
（2）某同學(xué)設(shè)想用干簧管制作水位自動(dòng)報(bào)警器，圖是他設(shè)計(jì)的一部分情況，請(qǐng)幫助他完成其余部分的設(shè)計(jì)：
他手邊還有開(kāi)關(guān)、紅燈、綠燈和電鈴各一個(gè)，導(dǎo)線若干，請(qǐng)?jiān)趫D中的虛線方框內(nèi)畫(huà)出報(bào)警電路，要求：水位到達(dá)A處時(shí)，紅燈亮，電鈴報(bào)警；水位到達(dá)B處時(shí)，綠燈亮，電鈴報(bào)警．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)磁化的規(guī)律可以判斷磁簧片的極性，再根據(jù)磁極間的相互作用，可解釋為什么條形磁鐵靠近時(shí)電路接通，遠(yuǎn)離時(shí)觸點(diǎn)斷開(kāi)；
（2）由題意可知，這應(yīng)該是一個(gè)由兩個(gè)干簧管分別控制一個(gè)支路的并聯(lián)電路，據(jù)此來(lái)完成電路的連接；浮球的位置，可以確定條形磁鐵的位置，而條形磁鐵的位置可以確定哪個(gè)干簧管在工作，同時(shí)確定了哪個(gè)干簧管所在的電路工作．
解答：解：（1）左側(cè)磁簧片的最左端靠近條形磁鐵的N極，所以磁化后該端為S極，則另一端為N極；同理可以確定右側(cè)磁簧片的右端為N極，另一端為S極，所以兩磁簧片中間靠近的部分因異名磁極相互吸引而觸接．當(dāng)條形磁鐵移開(kāi)時(shí)，磁性消失，磁簧片因彈性而斷開(kāi)；
（2）當(dāng)浮球上升到最高水位時(shí)，條形磁鐵下沉到干簧管2所在的位置，此時(shí)條形磁鐵使干簧管的磁簧片接觸，導(dǎo)致其所在的電路接通，所以紅燈亮，電鈴響．
同理，當(dāng)浮球下降到最低水位時(shí)，條形磁鐵上升到干簧管1所在的位置，此時(shí)條形磁鐵使干簧管的磁簧片接觸，導(dǎo)致其所在的電路接通，所以綠燈亮，電鈴響．
如下圖所示：

點(diǎn)評(píng)：干簧管實(shí)際是一種繼電器控制電路，其利用的不是電磁鐵，而是一個(gè)永久磁鐵對(duì)磁簧片的磁化作用，搞清這一原理，才能對(duì)其工作情況進(jìn)行有針對(duì)性的分析．解答中主要用到了磁化的特點(diǎn)，以及電路的設(shè)計(jì)，有一定的難度，但也給我們很多的啟示，是一個(gè)很好的應(yīng)用，也是一道不錯(cuò)的題目．