这天,张老师带领19位同学参观无线电厂的装配车间。同学们可以看到装配工的工作台上,都有1个小盒子。盒子盖上有1个白炽灯泡,1个插座,2个电键,插座是专门用来插电烙铁的,盒子边上有1个插头,用这个插头,就可以把盒子接入220伏特的照明电路中。
操作工人在工作时,经常变换电键的闭合与断开,小盒子盖上的电灯则有时灭,有时亮。
看到这种情况时,小虎问张老师:操作工人为什么不把电烙铁直接插入照明电路中的插座上,却要插在小盒子上的插座上?盒盖上的电灯是用来干什么的?是否是用来作焊接时照明用的?
原来,这小盒子的作用非同一般,它能起到保护电烙铁的作用。盒盖上的电灯,并不是为了作焊接时照明用的,它是整个保护装置中必不可少的一个组成部分。
操作工人在工作时经常遇到这样的情况:在实际焊接时,需要电烙铁正常发热,温度适宜,便于焊接。但有时却需要暂时停止焊接,做一些其他的辅助工作。如果这时把电烙铁从插座上拔下来,则电烙铁由于断电,停止发热,温度会降低,过一会儿又需要焊接时,再重新把电烙铁插到插座上,则电烙铁的温度又要经历一个由低温逐渐升高到适宜温度的过程。这样做不仅浪费时间,而且工作效率会降低。但是如果暂时停止焊接,做其他辅助工作时,不把电烙铁从插座上拔下来,让它一直通电发热,处于正常工作状态,则又可能会出现电烙铁过热的现象,损坏电烙铁。
用电烙铁保护盒就可以很方便地解决这个矛盾:既可避免电烙铁过热,又可以不降低工作效率。
具体过程是这样的:如果把保护盒上的两个电键都闭合,则电灯不亮,电烙铁正常工作,正常发热,达到它应有的额定功率;如果只闭合一个电键,断开另一个电键,则此时电灯亮,电烙铁两端的电压降低,电功率减小,发出的热量也减少;如果两个电键都断开,则整个保护盒会断电。
因此,在正常焊接时,应把保护盒的两个电键都闭合;在暂时不需要焊接时,只要断开电灯电键,让电灯亮,则电烙铁就会处于一个发热较少的保温状态。这样,在需要重新焊接时,只要闭合电灯电键,电灯熄灭,则电烙铁又会很快地升温到适宜的温度,不影响工作效率。
小虎不禁又问:“这小小的保护盒为什么会有这样的作用呢?”只要了解它的内部结构,应用有关的电学知识进行分析,就能明白其中的道理了。
如果电烙铁R的额定功率是60瓦特,电灯L的额定功率也是60瓦特,它们的额定电压都是220伏特,U是220伏特的照明电路电压。当K1闭合,K2也闭合时,由于电灯L被短路,电烙铁两端电压即为照明电路电压220伏特,电烙铁的实际功率和额定功率相等,是60瓦特,这时是电烙铁正常使用状态;当K1闭合,K2断开时,电烙铁的实际电压是110伏特,求出电烙铁的实际功率P2只有15瓦特,这就是电烙铁停用保温状态时的功率。此时电灯L的实际功率也是15瓦特,整个电路的总功率为30瓦特,只有电烙铁正常工作时的额定功率的一半。
参观完后,张老师让同学们也可自己动手,做一个电烙铁保护盒,作为此次参观的作业交上来。