_形形色色的开关

时间：2019-02-02 03:26:38　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　现代家庭离不开现代化电器的使用，而电器的各种功能，主要是通过开关控制而体现出来的.有效利用电器的各种功能，就要熟悉开关的功能和使用.本文向你介绍生活、学习中常见的几种开关.
　　第一，初中物理电学试验室中的开关
　　学生实验用的小开关，是最原始的开关.塑料底板上有几个接线柱，分别连接带转轴的掷刀和夹刀片的金属弹片，靠掷刀与弹片的接触或脱离来通断电，构造主要包括（如图1甲）：1.底座，2.接线柱，3.闸刀，4.刀座，5.手柄.虽然简单，但它体现了开关的基本原理.
　　
　　图1所示就是实验室中常见的几种开关，图1甲是最简单的单刀单掷开关，是学生实验中最常用的开关.图1乙是单刀双掷开关，可以让两条并联的支路交替接通.图1丙是更复杂的双刀双掷开关，用来同时接通两条电路并断开另外两条电路.
　　第二，家庭电路中使用的各种开关
　　
　　如家庭电路中的拉线开关、拨动开关，实际上是属于单刀单掷开关的变形.也有单刀双掷的，如初中物理课本中介绍的楼梯开关；还有单刀多掷的，又如初中物理课本中的
　　电吹风选择开关（可以置于“冷”、“热”、“停”三个位置），电风扇的调速旋转式开关（可以置于“1”、“2”、“3”、“4”、“5”、“OFF”等不同的位置）；更复杂的有双刀单掷、三刀单掷，如单相闸刀开关、三相闸刀开关，能同时控制两条或者三条线路的通断；多刀多掷的开关有收录机中的收音、放音、录音工作开关和收音机的波段转换开关等.
　　以上所述开关可以按下面的方式进行分类：
　　1.按是否有触点分为机械式开关和电子开关
　　电吹风、电热毯中的拨动开关，电视机、洗衣机的电源按钮开关，轻触式的门铃开关，以及电话机、遥控器、电脑键盘上的按键等属于机械式开关，而楼梯的声光控开关，触摸式开关和手机、电脑上的程序开关等都是电子开关.
　　2.按操作方式可分为手动和自动两大类
　　在家庭电路中，手动的闸刀开关逐渐被自动空气开关所取代.如温度自动报警器、水位自动报警器，摩托车、汽车上的防盗报警器，饮水机、电热水器、冰箱、电饭锅等都使用了自动开关.
　　3.复合控制的开关
　　一般情况下，一个用电器只用一个开关与它串联来控制，但在某些特殊场合，可以把几个开关串联或并联使用.
　　开关串联的好处是：只要有一个开关断开，用电器就停止工作.电冰箱中的压缩机由可以调节箱内温度的温度开关（总称温控器）和由双金属片构成的过热过流保护开关串联.当箱内温度降到设定的温度时，温控开关自动断开，压缩机停止工作；当由于某种故障导致压缩机工作时间过长，电流过大，过热过流保护开关断开，压缩机也会停止工作，起到保护压缩机的作用.再如轿车司机前的仪表上的提醒车门是否关好的指示灯，由所有车门处的开关串联控制，当所有车门都关好时指示灯才熄灭.
　　开关并联的好处是：只要有一个开关闭合，用电器就开始工作.电饭锅的发热盘由磁钢限温开关和双金属片构成的恒温开关并联控制.当温度达到103℃时，饭煮熟了，磁钢失去磁性，限温开关靠弹簧的弹力自动断开，当饭的温度高于或低于60℃时，恒温开关自动断开或接通，起到保温的作用.
　　4.无触点的开关
　　传统的开关有个致命的弱点，那就是有机械触点，时间一长，触点在通断电时，由于拉弧烧蚀，造成接触不良，甚至粘连而失控的现象.如电饭锅发生触点粘连后，经常烧焦饭，有的甚至烧熔发热盘，于是开发了无触点开关.
　　二极管具有单向导电的性质，只有当二极管加正向电压时，二极管才导电，相当于开关闭合.反之，相当于开关断开，三极管也具有开关的特性，彩电中的电源全部采用了开关式晶体管稳压电路，免去了笨重的变压器，降低了成本，并且效率高，稳压范围宽，另外彩电、空调等各种功能的转换控制电路以及各种电器的自我保护电路也广泛采用这样的开关.
　　一种PTC元件，在室温和它的居里点之间，其电阻变化不大，呈低阻导通状态，相当于开关闭合，温度高于它的居里点时，其阻值随温度的升高增大极快，相当于开关的断开，应用于压缩机的启动电路和彩电的自动消磁电路.
　　此外光敏元件、热敏元件、压敏元件等都具有开关的性质，都可以制成无触点的开关.
　　5.智能化的开关
　　开关与各种传感器结合，相当于为开关装上“大脑”，通过感知外界的温度、湿度、以及光、声、气等，就能实现自动控制，构成了智能化的开关.
　　开关与光敏电阻组合，实现了光控大门的自动化.开关与热敏电阻组合，构成了温控开关，应用于具有人性化的空调和高档电冰箱.开关与双金属片组合，构成了恒温开关，用于电热器类，如调温电熨斗，当温度达到设定温度时，两种金属片由于热膨胀不同发生弯曲，而使开关自动断开，当温度低于设定温度时，又能自动接通，从而使电熨斗维持在设定温度附近.
　　
　　开关与电磁铁的组合，构成了电磁继电器，其应用非常广泛.如空气开关（图3所示）.当电路由于短路等原因导致电流过大时，开关自动跳闸，故障排除后，重新合上开关即可，不再采用保险丝.
　　电热水器的漏电保护器与此类似，电磁继电器与微电脑组合，应用于洗衣机，实现了洗衣的全自动化，应用于彩电、空调等，实现了遥控关机、定时关机等.
　　具有代表性的智能化开关，是楼梯电灯的光控声控开关.白天光线强，开关中的光控电路工作，将电路切断；声控是有人走动时，脚步声控制电路，将电路接通；两部分的控制相当于两个开关串联，满足这两个条件，电路接通，灯亮.再经过一定的时间延长，灯亮几十秒钟后，电路自动切断，灯光熄灭.白天有光照射或晚上无人走动时，电灯熄灭，既节约了电能，又给人们带来了极大的方便.
　　日常生活中，先进的开关和先进的家用电器已融为一体，它们互相依存，共同发展，从手动到自动，从机械接触到集成化的门电路，从单一的通断电到感知环境因素的智能化，开关伴随着家用电器的发展而迅速发展.

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