Šiuolaikinė elektrotechnika yra pagrįsta dviem pagrindiniais daugumos grandinių elementais – puslaidininkiniu tranzistoriumi ir elektromagnetine rele. Jei mintyse pašalinsite šiuos du išradimus, sunku įsivaizduoti, kaip būtų susiklosčiusi tolimesnė žmonijos istorija.
Galbūt aplinkui būtų buvę išsivystę viduramžiai arba, priešingai, pažanga būtų ėjusi kontroliuojamo biologinių sistemų vystymosi keliu. Tačiau palikime šias mintis mokslinės fantastikos rašytojams. Aišku viena: visos elektrotechnikos elektromagnetinė relė yra tokia pati kaip šiuolaikinio transporto vidaus degimo variklis. Tai yra nepakeičiamas komponentas.
Kaip veikia elektromagnetinė relė?
Šio grandinės elemento konstrukcija yra labai paprasta. Tai paaiškina didelį jo patikimumą: kai kurios gamyklos vis dar naudoja reles nuo 1940 m.
Prieš aprašant dizainą, būtina prisiminti vieną iš fizikos dėsnių – elektromagnetizmą. Yra žinoma, kad aplink bet kurią medžiagą, per kurią teka elektros srovė, yra speciali medžiaga - magnetinis laukas. Jo stiprumas (potencialas) priklauso nuo dviejų parametrų: vertėssrovės srautas ir laidininko ilgis.
Tai akivaizdu: jei kiekvienas ilgio vienetas sukuria lauką, tai kuo ilgesnis laidininkas, tuo ryškesnis magnetinis efektas. Tai reiškia, kad jei šalia tokio laidininko bus pastatytas metalinis daiktas, tai jį veiks patrauklios jėgos. Jei jų vertės pakanka, tada objektas judės. Akivaizdu ir kitas dalykas: lauko intensyvumą didinti didinant laidininko ilgį nėra labai patogu – įrenginys turi būti kompaktiškas, o bendras lauko vektorius turi būti sutelktas viename taške, o ne purškiamas palei visą laidžią medžiagą.. Srovės didinimas taip pat yra neracionalus, nes tai sukelia pernelyg didelį kaitinimą ir neoptimalų medžiagų naudojimą. Tačiau yra sprendimas.
Ją sudaro ne tiesus laidas, o ritė su šerdimi. Tai leidžia kilometrais plonos vielos naudoti nedideliu kiekiu.
Elektromagnetinėje relėje tiesiog yra tokia ritė. Antroji konstrukcijos dalis – specialios formos metalinė plokštė su vienu laisvės laipsniu. Tai yra, kai atsiranda magnetinis laukas, plokštė pritraukiama prie ritės galo. Kai srovė išnyksta, veiksmas sustoja, o grąžinimo spyruoklė grąžina plokštę į pradinę padėtį.
Džemperiai – judamųjų kontaktų grupė – tvirtinami ant pritraukiančios juostos. Antroji jų dalis (standžiai fiksuota) yra šalia. Kai plokštė juda, kontaktai užsidaro. Jeiguįtraukti juos į grandinės pertrauką, tada valdydami ritės veikimą galite perjungti prijungtas grandines. Taip veikia elektromagnetinė relė. Beje, priklausomai nuo to, kaip yra išdėstyti fiksuoti kontaktai, jie gali būti normaliai uždaryti (atsidaryti, kai atsiranda magnetinis laukas) ir normaliai atidaryti (surinkti grandinę).
Suprojektuotoje elektromagnetinėje kintamosios srovės relėje yra speciali laidininko ritė, kurios laukas neleidžia barškėti dėl tokios srovės dažnio pobūdžio.
