光控路灯电路实验
光控路灯是传感器在生活中的典型应用:天黑时路灯自动点亮,天亮时自动熄灭。电路的核心是光敏电阻,它的阻值随光照强弱变化,再经开关元件控制路灯电路的通断。通过本互动实验,可以理解传感器把光信号转换为电信号并实现自动控制的过程。
在实验室中查看实验目的
了解光敏电阻的特性,理解光控路灯自动控制电路的工作过程。
实验原理
光敏电阻的阻值随光照增强而减小。光照强弱变化时,光敏电阻的阻值改变,使控制电路中开关元件(如三极管)的输入电压随之变化。输入电压达到一定值时,开关元件导通,继电器吸合,接通路灯电路;光照增强到一定程度时,继电器释放,路灯熄灭。
实验器材
- 光敏电阻
- 定值电阻或可调电阻
- 三极管(或其他开关元件)
- 电磁继电器
- 路灯(小灯泡)
- 电源
- 开关和导线
- 光照强度调节控件
实验步骤
- 观察电路图,认出光敏电阻、继电器和路灯所在位置。
- 闭合开关,将光照调到较强,观察路灯状态。
- 逐渐减弱光照,观察继电器和路灯何时发生变化。
- 再逐渐增强光照,记录路灯熄灭时的光照情况。
- 调节可调电阻,比较路灯点亮的光照临界点有何不同。
实验现象与结论
光照较强时,光敏电阻阻值小,继电器不吸合,路灯不亮;光照减弱到一定程度后,继电器吸合,路灯自动点亮。调节可调电阻,可以改变路灯开启的光照临界值。结论:光敏电阻能将光信号转换为电信号,实现路灯的自动控制。
注意事项
- 实物搭建时使用低压直流电源。
- 路灯若需接入市电,须由教师操作并做好绝缘。
- 接线前先断开开关,检查无误后再通电。
常见问题
- 光敏电阻的阻值与光照有什么关系?
- 常见光敏电阻的阻值随光照增强而减小,光照越强阻值越小,光照很弱时阻值很大。
- 光控路灯为什么要用继电器?
- 控制电路电流很小,而路灯电路电流较大,用继电器可以让小电流控制大电流电路的通断,并使两部分电路相互隔离。
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