小文同学学习了有关物理知识后,设想制作了一个为气球充气的电动充气泵,她画出了如图甲所示的结构示意图,其中永久磁铁下方为S极。充气泵在工作过程中,通过电磁铁线圈的电流大小随时间变化情况如图乙所示。请简述这个气泵为气球充气的工作过程。
2017/01/06 14:48
解析:设正向电流的方向为从A进入,从B流出。
当t=0~0.5s时,电磁铁中的电流为反向电流,方向从B进A出,根据右手螺旋定则知上端N极,下端S极。电磁铁与记磁体互相吸引。故连杆向下压气囊,完成一个充气动作;
当t=0.5~1.0s时,电路电流为正向电流,电流方向为A进B出。此时同理可得连杆上升,为下一次充气做好准备;
当t>1.0s后,每隔1s重复上面循环一次,也即完成一次充气过程,直到电路断开为止。
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