自感、渦流(前期免費)

知識詳解一|、自感現(xiàn)象1、自感現(xiàn)象由于導體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象叫做自感現(xiàn)象。2、自感電動勢在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應電動勢叫做自感電動勢。3、自感電動勢的大小跟線圈中電流強度的變化率成正比 E自=n/t =LI /t 4、自感電動勢的作用總是阻礙導體中電流的變化（增反減同）。自感電動勢的作用是阻礙電流變化，即電流增大時，自感電動勢阻礙電流增大；當電流減小時，阻礙電流減小，因此自感電動勢總是起著延緩電流變化的作用這符合電磁感應現(xiàn)象的規(guī)律 體現(xiàn)出了感應電流的效果阻礙產(chǎn)生感應電流的原因，5、自感系數(shù)L簡稱自感或電感。自感的單位是亨利（H） 1享=1伏·秒/安 L是反映線圈本身特征的物理量，L的大小跟線圈的形狀、長短、匝數(shù)及有無鐵芯有關，線圈越長，橫截面越大，單位長度上匝數(shù)越多，自感系數(shù)就越大 L的大小與電流的大小、有無以及電流變化的快慢都無關。6、自感現(xiàn)象中的一個重要特征自感現(xiàn)象作為一種特殊的電磁感應現(xiàn)象，是由于流過導體自身的電流的變化而引起的，由楞次定律知，產(chǎn)生的感應電動勢（自感電動勢）又必將阻礙著電流的這一變化，正是由于這種阻礙，使得自感現(xiàn)象具備一個重要的特征：自感現(xiàn)象中引起自感電動勢產(chǎn)生的電流變化，一般只能是逐漸變化而不可能發(fā)生突變。即通過線圈中的電流不能突變 。7、自感現(xiàn)象的應用：日光燈電路、LC振蕩電路等，8、自感現(xiàn)象的危害與防止：在切斷自感系數(shù)很大、而電流又很強的電路瞬間形成電弧，必須采用特制的安全開關；精密線繞電阻為了消除使用過程中電流變化引起的自感現(xiàn)象，采用雙線繞法。啟動器220V鎮(zhèn)流器二、日光燈原理1.日光燈的組成：鎮(zhèn)流器、燈管、啟動器2.日光燈的發(fā)光：當燈管中氣體導電，發(fā)出紫外線，照射管壁的熒光粉，然后發(fā)光。燈管中氣體要導電，需要較高的瞬時電壓，這個瞬時電壓需要鎮(zhèn)流器和啟動器的配合完成。3.鎮(zhèn)流器的作用啟動時，產(chǎn)生高電壓，幫助點燃;正常工作時的感抗限制電流,保護燈管。4.啟動器的作用自動開關可用普通開關或短絕緣導線代替.正常工作時不起作用, 可以去掉. 5.日光燈的點燃過程： 閉合開關，電壓加在啟動器兩極間，氖氣放電發(fā)出輝光，產(chǎn)生的熱量使U型動觸片膨脹伸長，跟靜觸片接觸使電路接通。燈絲和鎮(zhèn)流器中有電流通過。 電路接通后，啟動器中的氖氣停止放電，U型片冷卻收縮，兩個觸片分離，電路自動斷開。 在電路突然斷開的瞬間，由于鎮(zhèn)流器電流急劇減小，會產(chǎn)生很高的自感電動勢，方向與電源電動勢方向相同，這個自感電動勢與電源電壓加在一起，形成一個瞬時高壓，加在燈管中的氣體開始放電，于是日光燈成為電流的通路開始發(fā)光。 概念規(guī)律練知識點一對自感現(xiàn)象的理解1關于自感現(xiàn)象，正確的說法是()A感應電流一定和原來的電流方向相反B對于同一線圈，當電流變化越大時，線圈產(chǎn)生的自感電動勢也越大C對于同一線圈，當電流變化越快時，線圈的自感系數(shù)也越大D對于同一線圈，當電流變化越快時，線圈中的自感電動勢也越大答案D解析當電流增加時，自感電動勢的方向與原來的電流反向，當電流減小時與原來的電流同向，故選項A錯誤；自感電動勢的大小，與電流變化快慢有關，與電流變化大小無關，故選項B錯誤；自感系數(shù)只取決于線圈的本身因素，與電流變化情況無關故選項C錯誤；結合選項B的錯誤原因可知，選項D正確點評自感的實質(zhì)仍然是電磁感應現(xiàn)象，電流的強弱決定其周圍磁場的強弱，當電流變化時引起電流周圍的磁場發(fā)生變化，就會在線圈中產(chǎn)生感應電動勢2關于線圈的自感系數(shù)、自感電動勢下列說法中正確的是()A線圈中電流變化越大，線圈自感系數(shù)越大B對于某一線圈，自感電動勢正比于電流的變化量C一個線圈的電流均勻增大，這個線圈自感系數(shù)、自感電動勢都不變D自感電動勢總與原電流方向相反答案C知識點二通電自感和斷電自感3如圖1所示電路中，A、B是完全相同的燈泡，L是電阻不計的電感線圈，下列說法中正確的是()圖1A當開關S閉合時，A燈先亮，B燈后亮B當開關S閉合時，B燈先亮，A燈后亮C當開關S閉合時，A、B燈同時亮，以后B燈更亮，A燈熄滅D當開關S閉合時，A、B燈同時亮，以后亮度不變答案C解析當開關S閉合時，電路中電流增加，由于線圈的自感作用，其中產(chǎn)生一自感電動勢阻礙電流的增加，此時A、B二燈相當于串聯(lián)，同時亮；之后線圈相當于一段導線，將A燈短路，A燈熄滅，因B燈所加電壓增加而變得更亮點評開關閉合時，線圈自感電動勢與電源電動勢方向相反，若自感系數(shù)足夠大，瞬間可以認為斷路，隨即變緩直至消失4(雙選)在如圖2所示的電路中，帶鐵芯的、電阻較小的線圈L與燈A并聯(lián)，當合上開關S后燈A正常發(fā)光則下列說法中正確的是()圖2A當斷開S時，燈A立即熄滅B當斷開S時，燈A突然閃亮后熄滅C用阻值與燈A相同的線圈取代L接入電路，當斷開S時，燈A逐漸熄滅D用阻值與線圈L相同的電阻取代L接入電路，當斷開S時，燈A突然閃亮后熄滅答案BC解析在S斷開的瞬間，L與A構成閉合回路，燈A不會立即熄滅問題是“小燈泡在熄滅之前是否更亮一下”這一點如何確定根據(jù)PI2R可知，燈A能否閃亮，取決于S斷開的瞬間，流過A的電流是否更大一些在斷開S的瞬間，燈A中原來的電流IA立即消失但燈A和線圈L組成一閉合回路，由于線圈L的自感作用，其中的電流IL不會立即消失，它還要通過回路維持短暫的時間如果IL>IA，則燈A熄滅之前要閃亮一下；如果ILIA，則燈A是逐漸熄滅而不閃亮一下至于IL和IA的大小關系，由RA和RL的大小關系決定：若RA>RL，則IA<IL，燈將閃亮一下；若RARL，則IAIL，燈將逐漸熄滅點評開關斷開時，原電源不提供電流，若線圈形成回路，則自感電動勢會通過回路形成電流，因此斷電時線圈起到瞬間電源的作用知識點三日光燈5(雙選)在日光燈電路中接有啟動器、鎮(zhèn)流器和日光燈管，下列說法中正確的是()A鎮(zhèn)流器在點燃燈管時產(chǎn)生瞬時高壓、點燃后起降壓限流作用B日光燈點燃后，鎮(zhèn)流器、啟動器都不能起作用C日光燈點燃后，啟動器不再起作用，可以將啟動器去掉D日光燈點燃后，使鎮(zhèn)流器短路，日光燈仍能正常發(fā)光，并能降低電能的消耗答案AC解析鎮(zhèn)流器在日光燈點燃時產(chǎn)生一個瞬時高壓，點燃后起到降壓限流作用，故A對；點燃后，鎮(zhèn)流器仍有用，降壓限流，而啟動器就不起作用了，可以將啟動器去掉，故B不對，C對；日光燈燈管電阻很小，電流不能太大，燈管發(fā)光后，由于通入了交流電，使線圈產(chǎn)生了自感作用，阻礙了電流的變化，鎮(zhèn)流器起降壓限流的作用，若使鎮(zhèn)流器短路日光燈就不能正常工作了，故D不對點評日光燈管在點燃和正常發(fā)光時的工作狀態(tài)：日光燈管在點燃時需要500 V700 V的瞬時高壓，這個高壓是由鎮(zhèn)流器產(chǎn)生的自感電動勢與電源電壓疊加后產(chǎn)生的當燈管點燃后，它的電阻變得很小，只允許通過較小的電流，需要加在它兩端的電壓變小，鎮(zhèn)流器這時又起到給燈管降壓限流的作用6啟動器是由電容和氖管兩大部分組成，其中氖管中充有氖氣，內(nèi)部有靜觸片和U形動觸片通常動、靜觸片不接觸，有一個小縫隙，則下列說法中不正確的是()A當電源的電壓加在啟動器兩極時，氖氣放電并產(chǎn)生熱量，導致U形動觸片受熱膨脹B當電源的電壓加在啟動器兩極后，啟動器的兩個觸片才接觸，使電路有電流通過C電源的電壓加在啟動器兩極前，啟動器的兩個觸片就接觸著，電路就已經(jīng)有電流通過D當電路通電后，兩個觸片冷卻，兩個觸片重新分離答案C解析依據(jù)日光燈的工作原理可知，電源把電壓加在啟動器的兩極之間，使氖氣放電而發(fā)出輝光輝光產(chǎn)生熱量使U形動觸片膨脹伸展，跟靜觸片接觸把電路接通電路接通后，啟動器的氖氣停止放電，U形動觸片冷卻收縮，兩個觸片分開，電路自動斷開點評啟動器利用氖管的輝光放電，U形動觸片膨脹伸展與靜觸片接觸，自動把電路接通，電路接通后，氖氣停止放電，U形動觸片冷卻收縮，兩個觸片分開電路斷開，電路斷開時鎮(zhèn)流器產(chǎn)生瞬時高電壓點亮日光燈【方法技巧練】斷電自感中燈泡亮度變化的分析技巧7(雙選)在圖3甲、乙電路中，電阻R和電感線圈L的電阻都很小接通S，使電路達到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，則()圖3A在電路甲中，斷開S，A將漸漸變暗B在電路甲中，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗C在電路乙中，斷開S，A將漸漸變暗D在電路乙中，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗答案AD解析甲圖中，燈泡A與電感線圈L在同一個支路中，流過的電流相同，斷開開關S時，線圈L中的自感電動勢要維持原電流不變，所以，開關斷開的瞬間，燈泡A的電流不變，以后電流漸漸變小因此，燈泡漸漸變暗乙圖中，燈泡A所在支路的電流比電感線圈所在支路的電流要小(因為電感線圈的電阻很小)，斷開開關S時電感線圈的自感電動勢要阻礙電流的變小，電感線圈相當于一個電源給燈A供電，因此在這一短暫的時間內(nèi)，反向流過A的電流是從IL開始逐漸變小的，所以燈泡要先亮一下，然后漸漸變暗，故選項A、D正確方法總結在開關斷開時，電感線圈的自感電動勢要阻礙原電流的減小，此時電感線圈在電路中相當于一個電源，表現(xiàn)為兩個方面：一是自感電動勢所對應的電流方向與原電流方向一致；二是在斷電瞬間，自感電動勢所對應的電流大小與原電流的大小相等，以后電流開始緩慢減小到零，斷開開關后，燈泡是否瞬間變得更亮，取決于當初兩支路中電流大小的關系8如圖4所示的電路中，S閉合且穩(wěn)定后流過電感線圈的電流2 A，流過燈泡的電流是1 A，將S突然斷開，S斷開前后，能正確反映流過燈泡的電流I隨時間t變化關系的圖象是()圖4答案D解析開關S斷開前，通過燈泡D的電流是穩(wěn)定的，其值為1 A開關S斷開瞬間，燈泡支路的電流立即減為零，但是自感線圈的支路由于自感現(xiàn)象會產(chǎn)生與線圈中原電流方向相同的感應電動勢，使線圈中的電流從原來的2 A逐漸減小，方向不變，且同燈泡D構成回路，通過燈泡D的電流和線圈L中的電流相同，也應該是從2 A逐漸減小為零，但是方向與原來通過燈泡D的電流方向相反，D對方法總結解圖象問題時，先要搞清楚研究什么元件上的電流隨時間的變化關系；其次要根據(jù)線圈的自感電動勢引起的感應電流的方向與原來電流的方向是相同還是相反、大小如何變化等因素來確定圖象習題鞏固1、如圖所示，電路中A、B是完全相同的燈泡，L是一帶鐵芯的線圈開關S原來閉合，則開關S斷開的瞬間 ( D )AL中的電流方向改變，燈泡B立即熄滅BL中的電流方向不變，燈泡B要過一會才熄滅CL中的電流方向改變，燈泡A比B慢熄滅DL中的電流方向不變，燈泡A比B慢熄滅R1R2ErSL2如圖所示的電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻r不能忽略R1和R2是兩個定值電阻，L是一個自感系數(shù)較大的線圈開關S原來是斷開的從開關S閉合到電路中電流達到穩(wěn)定的時間內(nèi)，通過R1的電流I1和通過R2的電流I2的變化情況是 ( A C )AI1開始較大而后逐漸變小BI1開始很小而后逐漸變大CI2開始很小而后逐漸變大DI2開始較大而后逐漸變小3在研究自感現(xiàn)象的實驗中，用兩個完全相同的燈泡a、b分別與自感系數(shù)很大的自感線圈L和定值電阻R組成如圖所示的電路（自感線圈的直流電阻與定值電阻R的阻值相等），閉合開關S達到穩(wěn)定后兩燈均可以正常發(fā)光。關于這個實驗下bEaLS圖R面的說法中正確的是 （ C ）A. 閉合開關的瞬間，通過a燈和 b燈的電流相等B. 閉合開關后， a燈先亮，b燈后亮C. 閉合開關，待電路穩(wěn)定后斷開開關，a、b兩燈同時熄滅D. 閉合開關，待電路穩(wěn)定后斷開開關，b燈先熄滅，a燈后熄滅i2i1LESA4、如圖所示電路中，S是閉合的，此時流過線圈L的電流為i1，流過燈泡A的電流為i2，且i1i2，在t1時刻將S斷開，那么流過燈泡的電流隨時間變化的圖象是圖中的哪一個（ D ）-i2t0t1i2i1-i1it0t1i2i1-i2-i1it0t1i2i1-i2-i1it0t1i2i1-i2-i1iABCD5如圖所示，電路中A、B是規(guī)格相同的燈泡，L是電阻可忽略不計的電感線圈，那么 ( A D )A合上S，A、B一起亮，然后A變暗后熄滅EBALSB合上S，B先亮，A逐漸變亮，最后A、B一樣亮C斷開S，A立即熄滅，B由亮變暗后熄滅D斷開S，B立即熄滅，A閃亮一下后熄滅 6如圖所示電路中，電源電動勢為E，線圈L的電阻不計。以下判斷正確的是( C ) A閉合S，穩(wěn)定后，電容器兩端電壓為EB閉合S，穩(wěn)定后，電容器的a極帶正電C斷開S的瞬間，電容器的a極板將帶正電D斷開S的瞬間，電容器的a極板將帶負電7ABLRSC在如圖所示電路中。A、B是兩個完全相同的燈泡，L是一個自感系數(shù)很大、直流電阻為零 的電感線圈，C是電容很大的電容器當S閉合與斷開時，對A、B的發(fā)光情況判斷正確的是 ( A C )AS閉合時，A立即亮，然后逐漸熄滅BS閉合時，B立即亮，然后逐漸熄滅CS閉合足夠長時間后，B發(fā)光，而A不發(fā)光DS閉合足夠長時間后再斷開S，B立即熄滅，而A逐漸熄滅解：S閉合時，相當于通入高頻電流，L的感抗很大，相當于斷路，C的容抗很小，相當于短路，B不發(fā)光，A立即亮，然后逐漸熄滅。S閉合足夠長時間后，L相當于短路，C相當于斷路，B發(fā)光，而A不發(fā)光。8制做精密電阻時，為了消除在使用中由于電流的變化引起的自感現(xiàn)象，用電阻絲繞制電阻時采用如圖所示的雙線繞法，其道理是（C）A電路電流變化時，兩根線中產(chǎn)生的自感電動勢相互抵消B電路電流變化時，兩根線中產(chǎn)生的自感電流相互抵消C電路電流變化時，兩根線圈中的磁通量相互抵消D以上說法都不正確啟動器220V鎮(zhèn)流器9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 B ）。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abcEKL1L210、如圖所示的電路中，三個相同的燈泡a、b、c和電感L1、L2與直流電源連接，電感的電阻忽略不計電鍵K從閉合狀態(tài)突然斷開時，下列判斷正確的有 ( A D ) Aa先變亮，然后逐漸變暗Bb先變亮，然后逐漸變暗Cc先變亮，然后逐漸變暗Db、c都逐漸變暗解析：考查自感現(xiàn)象。電鍵K閉合時，電感L1和L2的電流均等于三個燈泡的電流，斷開電鍵K的瞬間，電感上的電流i突然減小，三個燈泡均處于回路中，故b、c燈泡由電流i逐漸減小，B、C均錯，D對；原來每個電感線圈產(chǎn)生感應電動勢均加載于燈泡a上，故燈泡a先變亮，然后逐漸變暗，A對。本題涉及到自感現(xiàn)象中的“亮一下”現(xiàn)象，平時要注意透徹理解。 7 / 7