电铃是非常有趣的东西,记得小时候上课铃就是用电铃
电铃其实就是一个锤子不断敲击铁块,从而发出声音。我们上初中物理课的时候应该都做过电铃的实验,是一种直流电驱动工作的电铃,电铃分为直流电铃和交流电铃,直流电铃由直流电驱动工作,交流电铃则由交流电驱动工作。
直流电铃工作原理
想明白直流电铃工作原理,需要先了解电磁铁的原理,电磁铁利用了电流的磁效应,当电流通过绕在铁块上的线圈时,铁块就会产生磁场,断电时磁场消失。我们只要设计一个不断通电、断电的装置,就可以让电铃上的电锤子来回运动了。
当电源闭合时,电磁铁产生磁力吸住弹片,带动了小锤子敲击铃体,同时弹片离开了触点,导致电源断开,电磁铁又会失去磁力,弹片受机械力又回到原来位置,又与触点接触,再次通电,这样小锤子就会不断的敲击铃体发出清脆的声音了。
交流电铃工作原理
直流电铃需要电流电供电,不能直接连接到交流电上使用,比较麻烦,直流电铃还有一个缺点,就是触点不断的接通、断开会产生火花,于是我们又设计出了交流电铃。
交流电的电流方向是交流的,我们国家用的是220V/50HZ的交流电,每秒钟变化50次。
我们只要给线圈通上交流电,就可以产生交变的磁场了,直接可以带动小锤子不断的撞击铃体发出声音。电铃使用的时候需要特别注意,不能持续打铃,一般3到5分钟就要休息一下,因为打铃时会产生大量的热,持续时间太长会烧坏电铃。
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电铃以前在学校中是使用非常规范的,这也是一种电子和机械结构共同作用下完成的,现在已经很少使用电铃了,很多学校都是已经使用音乐电铃代替了。
电铃的工作原理实际上非常简单,机械部分就是一个铁锤,通过不断敲击产生声音,而电路部分就是让铁锤产生往复运动的。电铃的内部实际上是电磁铁,通电之后产生磁性使衔铁带动铁锤运动。
交流电铃的内部有两种结构可以实现铁锤的往复运动,一种是通过电磁铁与触点的组合,产生类似于自激振荡的效果使铁锤往复运动,另一种方式是利用交流电本身的特点,正负半周产生的磁场方向不同使铁锤产生往复运动。
对于使用触点的电铃,这种结构实际上与直流电流是基本相同的。它的工作过程是:电铃在未通电时,铁锤带动的动触点会在弹簧的作用下复位,触点闭合,同时铁锤会远离电铃;通电后电流就会经过闭合的触点与电磁铁构成回路,电磁铁会将衔铁吸合,铁锤敲击电铃的同时触点会断开,此时动触点复位,复位后触点又会接通。铁锤就会在触点的不断闭合断开下由电磁铁带动运动,敲击电铃。
另一种电铃的内部结构没有使用触点而是只有一个电磁铁,带动铁锤运动的机械结构上使用的是两个极性相反的永磁铁。当电磁铁通入交流电之后,由于交流电的极性不断变化,就会带动极性相反的磁铁来回运动,带动铁锤敲击电铃。这种结构不仅在电铃中使用,生活中很多电器都在使用,比如鱼缸加氧器、理发的电推子等等。
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