电热水器控制电路

作者: 古木   发布日期:2006-03-12 12:14   查看数:11   出自:互联网
如图1―4所示是电热水器电路。电路中，电热水器的电热丝共有两组，一组是500W（瓦）电热丝，另一组是1000W电热丝。转换开关共有三挡：一是关的位置，二是500W位置，三是1000W位置。



图1－4 电热水器电路

1．电路分析

分析这一电路工作原理的关键是转换开关，分析当它处于不同位置时，电热水器电路的工作过程和状态。

当转换开关处于“关”位置时，500W和1000W电热丝都没有电流流过，此时电热水器不工作，电路中没有电流的流动。

当转换开关置于500W位置时，电表输出的电流通过转换开关，流过500W电热丝，这时电热水器处于“慢挡”加热状态，这时有电流I1流过500W电热丝，见图中所示。1000W电热丝因为没有电流流过而不工作。

当转换开关置于1000W位置时，电表输出的电流通过转换开关，流过1000W电热丝，这时电热水器处于“快挡”加热状态，这时有电流I2流过1000W电热丝，而500W电热丝因为没有电流流过而不工作。

这一电热水器电路中，由于采用不同功率的电热丝，所以电热水器有不同的加热速度。1000W电热丝因为功率大，电流大，所以加热快。500W电热丝因为功率小，电流小，所以加热相对慢些。

在这一电路中，电表输出的电压是相同的，但不同功率的电热器在工作时所通过的电流是不同的，即电路中的电流I1、I2大小是不同的。

2．电流概念

电流的定义是这样：导体中，电荷有规律的定向流动称为电流，这是科学定义，很难直观地理解，这里可以借用水流概念来说明。在河流中，水从高处流向低处，即水往低处流，水的流动称为水流。电路中电流的流动如同江河里的水流流动。

江河之中，当水位的落差比较大时，水流急，流量大。同样，电路中的电流也有大小和方向。

电路中，电流从高电位处流向低位处。如图1－4所示电路，电流从电表的火线流出，经过转换开关和电热丝，再回到电表的地线；如图1－1所示电路，电池的正极电位比负极电位高，所以电流从电池的正极流出，经过开关和小电珠到电池的负极，再通过电池的内部成回路。

不同的导体中，形成电流流动的电荷可以是正电荷，可以是负电荷，也可以是正、负电荷，规定正电荷流动的方向为电流流动的方向。

这里必须说明一点，金属导体中电流的流动是由大量的电子定向运动形成的，电子是负电荷，因为规定正电荷流动的方向为电流流动的方向，所以电子流动的方向与所规定的电流流动方向恰好相反。

　　电流的流动不仅有方向，电流还有大小之分。电流的大小用电流强度表示，它取决于单位时间内通过导体截面的电荷量多少，通过的电荷量愈多，电流强度愈强，反之则弱。电流强度用Ｉ表示，由下式计算：

　　　　　　Ｑ

　　Ｉ＝─────

　　　　　　ｔ

式中：Ｉ为电流强度，单位安培，用大写字母Ａ表示；

　　　ｔ为时间，单位秒；

　　　Ｑ为ｔ秒内通过导体截面的电量，单位库仑。

　　１秒内通过导体截面的电量为１库仑时，电流强度为１安培，安培可以简称安，用大写字母A表示。

　　电流强度简称电流。电流的单位除安培之外，还有千安（用ｋＡ表示）、毫安（ｍＡ）和微安（μＡ），在电子电路中主要使用A、ｍＡ、和μＡ这几个单位，它们之间的换算关系式如下所示：

　　１ｋＡ＝１０００Ａ；

　　１Ａ＝１０００ｍＡ；

　　１ｍＡ＝１０００μＡ。

平时常说的几安培电表就是指的电表的电流强度。10A的电表比5A的电表能够输出的电流更大。

3．电路的四种状态

电路共有以下四种状态：

①电路的通路状态；

②电路的开路状态；

③电路的短路状态；

④电路的接触不良状态。

电路的通路状态是这样：上述如图1―1所示等几个电路中，开关接通后，电路中就有电流的正常流动，此时称为电路的通路状态，显然要使电路能够正常地工作，电路必须成为通路的状态。

电路的开路状态是这样：如图1―1所示电路中，如果小电珠的灯丝断了，或是连接电池的导线断了，这时开关接通后小电珠也不会发光，电路失去了它的原来功能。小电珠不能发亮是因为电路不能成回路，电路中没有电流的流动，这也是电路的一种故障状态，称为电路的开路故障。

电路的开路也可称为断路，是电路中的一种十分常见故障。开路故障一般情况对电路中的元器件不存在危害，但有些情况下也会造成电路元器件的损坏。

电路的短路状态是这样：上述几个电路中，如果小电珠、电机、电热丝等负载的两根引脚被某金属物体连接了起来，这时开关接通后小电珠不会亮，因为本来应该流过小电珠等负载的电流流过了短路的金属物体，负载本身没有流过电流，电路的这种状态称为短路状态，短路是电路的一种故障状态。在日常生活中，时常会遇到这第一种现象，因为用电器的短路，造成电表的保险丝熔断。

短路故障是电路中的一个常见故障。短路故障不一定只是发生在负载两端，电路中的任何一处都有可能发生短路故障。短路故障对电路存在重大的危害作用，当短路故障发生在电路的不同部位时，对电路的危害是不同的。

电路的接触不良状态是这样：如图1―1所示等电路中，如果开关在接通时不能可靠地接触上，一会儿能接触上，一会儿又接触不上，这时小电珠就一会儿亮，一会儿熄；或者在接通时开关两个触点之间的接触电阻比较大，这时电路虽然没有成为开路状态，但流过小电珠的电流减小了，所以小电珠发光的亮度有所下降。

电路的上述现象称为接触不良故障，这也是一个十分常见的电路故障。电路中，开关件由于工作的性质比较容易出现接触不良故障，其他元器件也会发生这种故障，例如元器件在接线时的不牢固，引脚焊接不可靠等都会引起电路的接触不良故障。

电路的接触不良故障对电路的危害没有短路故障来得大，但对电路的接触不良故障检修确显得相当的困难。
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