Moderne elektrotechniek is gebaseerd op twee hoofdelementen van de meeste circuits: een halfgeleidertransistor en een elektromagnetisch relais. Als je deze twee uitvindingen mentaal verwijdert, is het moeilijk voor te stellen hoe de verdere geschiedenis van de mensheid zich zou hebben ontwikkeld.
Misschien zouden er zich middeleeuwen hebben ontwikkeld in de buurt, of, integendeel, vooruitgang zou zijn gegaan langs het pad van gecontroleerde ontwikkeling van biologische systemen. Maar laten we deze gedachten overlaten aan sciencefictionschrijvers. Eén ding is duidelijk: het elektromagnetische relais voor alle elektrotechniek is hetzelfde als de verbrandingsmotor voor modern transport. Dat is - een onmisbaar onderdeel.
Hoe werkt een elektromagnetisch relais?
Het ontwerp van dit schakelelement is heel eenvoudig. Dit verklaart de hoge betrouwbaarheid: sommige fabrieken gebruiken nog steeds relais uit 1940.
Alvorens het ontwerp te beschrijven, is het noodzakelijk om een van de wetten van de natuurkunde te onthouden: elektromagnetisme. Het is bekend dat rond elk materiaal waar een elektrische stroom doorheen gaat, er een speciaal soort materie is - een magnetisch veld. Zijn sterkte (potentieel) hangt af van twee parameters: de waardestroomsterkte en geleiderlengte.
Dit is duidelijk: als elke lengte-eenheid een veld genereert, hoe langer de geleider, hoe sterker het magnetische effect. Dit betekent dat als een metalen voorwerp naast zo'n geleider wordt geplaatst, dit wordt beïnvloed door aantrekkende krachten. Als hun waarde voldoende is, zal het object bewegen. Een ander ding is ook duidelijk: het is niet erg handig om de veldintensiteit te vergroten door de lengte van de geleider te vergroten - het apparaat moet compact zijn en de totale veldvector moet op één punt worden geconcentreerd en niet langs het hele geleidende materiaal worden gespoten. Het verhogen van de stroom is ook irrationeel, omdat het leidt tot overmatige verwarming en suboptimaal materiaalgebruik. Er is echter een oplossing.
Het bestaat uit het gebruik van geen rechte draad, maar een spoel met een kern. Hierdoor kunnen kilometers dunne draad worden gebruikt op een klein volume.
Het elektromagnetische relais bevat gewoon zo'n spoel binnenin. Het tweede deel van de structuur is een speciaal gevormde metalen plaat met één vrijheidsgraad. Dat wil zeggen, wanneer een magnetisch veld ontstaat, wordt de plaat aangetrokken door de eindzijde van de spoel. Wanneer de stroom verdwijnt, stopt de actie en de terugstelveer gooit de plaat terug naar zijn oorspronkelijke positie.
Jumpers - een groep beweegbare contacten - zijn bevestigd op de aantrekbalk. Het tweede deel ervan (stijf gefixeerd) is vlakbij. Wanneer de plaat beweegt, sluiten de contacten. Als eenom ze in een stroomonderbreking op te nemen, kunt u door de werking van de spoel te regelen de aangesloten circuits schakelen. Dit is hoe een elektromagnetisch relais werkt. Trouwens, afhankelijk van de manier waarop de vaste contacten zich bevinden, kunnen ze normaal gesloten zijn (open wanneer een magnetisch veld verschijnt) en normaal open (verzamel een circuit).
Een elektromagnetisch wisselstroomrelais in het ontwerp bevat een speciale geleiderspoel, waarvan het veld rammelen voorkomt vanwege het frequentiekarakter van een dergelijke stroom.
