先看一个实验,用酒精灯对双金属片加热,双金属片就会弯曲。因为一般物体都有热胀冷缩的性质,但不同物质的热膨胀大小不同。双金属片受热时两种金属片的热膨胀大小就不同,其中膨胀小的阻碍膨胀大的膨胀,于是使用双金属片弯曲。
在电热烧水壶的把手中就有一个用双金属片控制的开关,见下图。
开关由两部分组成,双金属片在下半部分上,上半部分可视为一个杠杆,烧水时用手按动手柄上的按钮,将杠杆按下开关闭合。当壶中水烧开时,产生大量水蒸气,水蒸气通过手柄上部的小孔进入手柄,加热双金属片,使双金属片变形,从而推动杠杆转动,使开关断开,停止加热。
双金属片在自动控制中,有很重要的应用,大家接触比较多的是日光灯的启辉器,在启辉器的玻璃管中就有一个U形的双金属片,管中充有氖气,接通电源,加在启辉器两端的电压使氖气电离,发生辉光放电,产生的热量使双金属片受热膨胀,向外伸展,与静触片接触。同时,启辉器两端电压降为0 ,氖气不再导电,辉光放电停止,管内温度降低,双金属片弯曲,与静触片分离,电路不切断,同时启动日光灯。
另外,大家还见过一种节日小彩灯,有一种点亮后一闪一闪的,其实,其中串联着一个跳泡,结构见下图。
在常温下,中间竖立的双金属片和旁边的倒L形引线连通。通电后,灯丝发光,双金属片受热弯曲,偏离原来位置,与倒L形引线分离,切断电路。双金属片冷却后恢复原状,又将电路接通。这样,与跳泡相连的一串小彩灯,插入电源后,由于跳泡的原因,就会一会亮,一会灭。