粵教版16自感現(xiàn)象及其應(yīng)用

第六節(jié)自感現(xiàn)象及其應(yīng)用問題1：開關(guān)接通時,可以看到什么現(xiàn)象?為什么?通電自感現(xiàn)象12RR1L燈2立即變亮,燈1逐漸變亮燈泡閃亮一下,說明了什么?后來為什么會慢慢變暗?斷電自感現(xiàn)象L12R1問題1：開關(guān)斷開時,可以看到什么現(xiàn)象?為什么?燈2立即熄滅,燈1先閃亮,后逐漸變暗當(dāng)導(dǎo)體中的電流發(fā)生變化時,導(dǎo)體本身就產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,這個電動勢總是阻礙導(dǎo)體中原來電流的變化。這種由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,叫做自感現(xiàn)象。這種現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,叫做自感電動勢。自感現(xiàn)象開關(guān)剛接通時,通電自感現(xiàn)象分析燈2立即變亮,燈1逐漸變亮12RR1LI總I2I1I感電路穩(wěn)定后,L變成一個電阻,燈1、燈2的亮度根本相同斷電自感現(xiàn)象分析L12R1開關(guān)斷開時,I總

I1、I2均變?yōu)榱銦?立即熄滅,I感與IL方向相同,燈1先閃亮,后逐漸變暗I總ILI1I感自感系數(shù)1、自感電動勢的大小：與電流的變化率成正比2、自感系數(shù)L－簡稱自感或電感〔1〕決定線圈自感系數(shù)的因素：〔2〕自感系數(shù)的單位：亨利，簡稱亨，符號是H。常用單位：毫亨〔mH〕微亨〔μH〕實(shí)驗(yàn)說明，線圈越大，越粗，匝數(shù)越多，自感系數(shù)越大。另外，帶有鐵芯的線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時大得多。3、自感物理意義：描述線圈產(chǎn)生自感電動勢的能力例1、(雙)如下圖的電路中,A1和A2是完全相同的燈泡,線圈L的電阻可以忽略.以下說法中正確的選項(xiàng)是A.合上開關(guān)S接通電路時,A2先亮,A1后亮,最后一樣亮B.合上開關(guān)S接通電路時,A1和A2始終一樣亮C.斷開開關(guān)S切斷電路時,A2立刻熄滅,A1過—會兒熄滅D.斷開開關(guān)S切斷電路時,A1和A2都要過一會兒才熄滅ADA1A2R1L

例2、在左圖所示的電路中,S閉合時流過電感線圈的電流是2A,流過燈泡的電流是1A,將S突然斷開,那么S斷開前后,能正確反映流過燈泡的電流I隨時間t變化的圖線是右圖中的-12-2-10tI/A-12-2-10tI/A-12-2-10tI/A-12-2-10tI/AABCDDLS

方法點(diǎn)撥:線圈中的電流不能突變二、自感現(xiàn)象的分析思路1．明確通過自感線圈的電流的變化情況(增大還是減小)．2．判斷自感電動勢方向，電流增強(qiáng)時(如通電)，自感電動勢方向與電流方向相反；電流減小時(如斷電)，自感電動勢方向與電流方向相同．3．分析線圈中電流變化情況，電流增強(qiáng)時(如通電)，由于自感電動勢方向與原電流方向相反，阻礙增加，電流逐漸增大；電流減小時(如斷電)，由于自感電動勢方向與原電流方向相同，阻礙減小，線圈中電流方向不變，電流逐漸減小．問題思考(提前預(yù)習(xí)):1.日光燈的構(gòu)造是怎樣的?燈管、起動器、鎮(zhèn)流器等是如何連接的?各自有什么作用?2.起動器中雙金屬片的工作原理.3.激發(fā)燈管中的水銀蒸汽導(dǎo)電的高電壓是怎么獲得的?4.目光燈的〞白光〞是哪里發(fā)出的？5.日光燈正常發(fā)光時,鎮(zhèn)流器起什么作用?日光燈原理日光燈的電路圖及其原理1、日光燈的電路圖日光燈主要由燈管、鎮(zhèn)流器、起輝器組成,其電路圖如下圖2.日光燈的主要元件及作用(1)燈管日光燈燈管的兩端各有一個燈絲,燈管內(nèi)充有微量的氬和稀薄的汞蒸氣,燈管內(nèi)壁上涂有熒光粉.兩個燈絲之間的氣體導(dǎo)電時發(fā)出紫外線,使涂在管壁上的熒光粉發(fā)出柔和的可見光．(2)鎮(zhèn)流器①構(gòu)造

鎮(zhèn)流器是一個帶鐵芯的線圈,自感系數(shù)很大．②作用

起輝器接通再斷開的瞬間,鎮(zhèn)流器能產(chǎn)生瞬時高壓,加在燈管兩端,使燈管中的氣體導(dǎo)電,日光燈開始發(fā)光.

在日光燈正常發(fā)光時,由于交變電流通過鎮(zhèn)流器的線圈,線圈中產(chǎn)生自感電動勢,總是阻礙電流的變化,這時鎮(zhèn)流器起著降壓限流的作用,保證日光燈的正常工作．(3)起輝器①構(gòu)造起輝器主要由電容器和封裝在充有氖氣的小玻璃泡中的靜觸片及由雙金屬片制成的U形動觸片構(gòu)成.②作用起輝器的主要作用是通過它的接通和斷開過程,使鎮(zhèn)流器產(chǎn)生瞬時高電壓.3.日光燈的工作原理(1)啟動:開關(guān)閉合后,電源電壓加在起輝器兩極間,使氖氣放電,發(fā)輝光,產(chǎn)生熱量,使U形動觸片膨脹,跟靜觸片接觸把電路接通,電路接通后,氖氣停止放電,U形動觸片冷動收縮,兩觸片分開,電路斷開,電路斷開瞬間,鎮(zhèn)流器產(chǎn)生很高的自感電動勢,其方向與原電壓方向相同,共同加在燈管兩端,使汞蒸氣放電,日光燈開始工作.(2)正常發(fā)光:日光燈正常發(fā)光時,鎮(zhèn)流器與兩燈絲及燈管內(nèi)的汞蒸氣組成閉合電路,由于鎮(zhèn)流器的線圈產(chǎn)生自感現(xiàn)象,阻礙通過燈管的電流變化,起降壓限流作用,確保日光燈正常工作.電路斷開瞬間產(chǎn)生瞬時高壓氣體在高壓電作用下被擊穿,將電路接通發(fā)射出的紫外線使熒光粉發(fā)光電路接通后,該部分不再發(fā)熱,動觸片冷卻后將再次斷開日光燈啟動原理例3(雙)關(guān)于鎮(zhèn)流器的作用,以下說法中正確的選項(xiàng)是A.在日光燈點(diǎn)燃時,產(chǎn)生瞬時高壓B.在起輝器兩觸片接通時,產(chǎn)生瞬時高壓C.在日光燈正常發(fā)光后,起限流和降壓作用D.在日光燈正常發(fā)光后,使日光燈兩端電壓穩(wěn)定在220V解析：選AC.鎮(zhèn)流器產(chǎn)生的瞬時高壓是斷電自感電動勢，是在起輝器兩觸片由接觸到斷開的瞬間產(chǎn)生的，故B錯誤；日光燈正常發(fā)光時燈管兩端電壓只有幾十伏，沒有220V，故D錯誤．例4(雙)日光燈的主要部件有燈管、鎮(zhèn)流器、啟動器.日光燈燈管的兩端各有一個燈絲,燈管內(nèi)充有微量的氬氣和稀薄的汞蒸氣,燈管內(nèi)壁上涂有熒光粉.兩個燈絲之間的氣體導(dǎo)電時發(fā)出紫外線,使涂在管壁上的熒光粉發(fā)出可見光A.在日光燈正常工作后,如果取走啟動器,日光燈還能正常發(fā)光B.啟動器如果被擊穿了(短路),日光燈不能正常啟動C.鎮(zhèn)流器在日光燈的燈管發(fā)光后,不再起任何作用D.在日光燈中,鎮(zhèn)流器的另一個作用是將交流電轉(zhuǎn)換為直流電啟動器220V鎮(zhèn)流器AB例5、如下圖,多匝電感線圈的電阻和電池內(nèi)阻都忽略不計(jì),兩個電阻的阻值都是R,電鍵S原來翻開,電流為I0,今合上電鍵將一電阻短路,于是線圈有自感電動勢產(chǎn)生,這電動勢A.有阻礙電流的作用,最后電流由I0減少到零B.有阻礙電流的作用,最后電流總小于I0C.有阻礙電流增大的作用,因而電流I0保持不變D.有阻礙電流增大的作用,但電流最后還是增大到2I0SRRI0LD

提示：線圈中的電流不能突變例6(雙)、如下圖,電路甲、乙中,電阻R和自感線圈L的電阻值都很小,接通S,使電路到達(dá)穩(wěn)定