Rhett Allain還記得他第一次處理的一個有故障的繼電器。那時他家的車庫門搖控開關
壞了，孩子們也厭倦了冒雨用手打開車庫門(作為父親，他的工作是控制汽車)。其實是他家那個使用了20年的車庫門搖控開關的繼電器壞了。但那見鬼的繼電器到底是什麼？它們是如何工作的？你為什麼需要它？在這裡，我將為你回答這些問題。
第一批繼電器似乎是為電報系統設計的。電報是一種相當簡單的技術。本質上，它是一個電池，一端是開關，另一端是電磁鐵。當一個人按下電報發送端的開關時，電流順著電線流下，激活接收端的電磁開關，發出“咔噠”聲。然後可以計時這些按鍵動作來生成一個可以映射到字母的模式——就是大家都熟悉的莫爾斯電碼。
但有個問題。如果你的電線太長，你在接收端就會收不到信號。因為如果電線很長，就會產生很大的電阻，以致電流太小而無法激活電磁鐵。這種情況下就需要用到繼電器了，它本質上是一個帶有接收機和開關的遠程電池，有了它它就可以重新發送信號。
這就是這些繼電器的來源，但這並不是它們現在使用的方式。你住的公寓沒有車庫門？那你有冰箱嗎？微波爐？或者烤箱？你家總有電視機吧？幾乎所有的家用電器或電器都會有繼電器，到處都是。
簡而言之，繼電器是由較小的電流控制的電子開關。舉一個簡單的例子：假設你想打開這個非常亮的燈，它使用5安培電流。下面是如何用繼電器打開它的方法：
使用這個繼電器，你不需要有一個巨大的電流通過低功率的設備和高功率燈泡。但那個盒子裡到底是什麼？我們就把其中一個打開怎麼樣？
這個繼電器的關鍵是電磁鐵--上圖所示的線圈。當一個小電流穿過這個線圈時，它會產生磁場。磁場將動臂拉到其上方，使臂在兩個大電流臂之間建立連接(如圖所示)。
但是等等！我覺得除非你自己做一個，否則你不可能完全理解繼電器。所以，我就是這麼做的，如下：
這是一個更簡單的版本的真正的繼電器，所以讓我談談一些重要的方面：
- 用電池可以打開繼電器。
- 這個電池是連接到一個小開關，我用兩個回形針實現。
- 這個小電池的電流會流到一根纏在釘子上的電線上，然後回到電池。
- 在大電流側，有一個電源(你看不見)，它供電到另一個回形針附近的釘子上。
- 當電磁鐵接通時，這個回形針被吸到釘子的頭部，完成一個電路。
- 所以大電流通過可移動的回形針，流過釘子，然後流過燈泡。
- 結束。
為了證明它有效，它看起來是這樣的：
你看，它亮了。為了清楚起見，我還測量了通過燈泡的電流，是1.84安培，可見穿過回形針的電流很大。你必須通過繼電器而非直線開關控制來運行此操作。
另外，如果我想用微控制器(如Arduino或Raspberry Pi)來打開或關閉這個燈，控制器只需要一個很小的輸出電流，不必接近2安培。
如果是我家的車庫門搖控開關，繼電器允許控制板發送一個小電流，就可以打開大電流電動機來開門。這就是為什麼你需要一個繼電器的原因。
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