Реле
Это понятие впервые встречается на программе «Проектная инженерная база» — примерно 9-10 лет (3-4 класс).
Выключатель, которым щёлкает не рука, а слабый электрический сигнал: маленький ток включает и выключает большой — лампу, мотор, обогреватель.
Помощник-силач: ты только шепнул команду, а он повернул тяжёлый рычаг, который тебе не под силу.
На релейном модуле «умного дома» показать две стороны: куда приходит слабый сигнал и куда подключается лампа; проследить обе цепи пальцем.
Электромагнитный выключатель: слабый ток в катушке создаёт магнитное поле, оно притягивает пластину, и контакты замыкают отдельную мощную цепь. Цепь управления и силовая цепь электрически не соединены, поэтому слабая электроника безопасно управляет мощной нагрузкой. Щелчок реле — звук перекидывающихся контактов.
Собрать схему, где кнопка в слабой цепи через реле включает мотор в силовой; показать на схеме обе цепи и место, где они «не встречаются».
Коммутатор с гальванической развязкой управления и нагрузки. Параметры: напряжение и ток катушки, предельные ток и напряжение контактов, тип контактов NO/NC, время срабатывания — единицы-десятки миллисекунд. Катушка индуктивна: при отключении даёт выброс напряжения, поэтому параллельно ей ставят защитный диод. Для частых и быстрых переключений берут транзистор или твердотельное реле — механические контакты изнашиваются.
Найти в описании релейного модуля предельный ток контактов и решить, можно ли через него включать обогреватель 2 кВт от сети 230 В; показать расчёт тока.
Частое заблуждение
«Реле — это обычный выключатель, просто в коробочке». Нет: по реле щёлкает не палец, а слабый электрический сигнал — так маленький ток включает большую лампу или мотор.