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  4.6  互感和自感           
4.6  互感和自感
作者:LXMLXMLX… 文章来源:本站原创 点击数: 更新时间:2008-4-7 21:10:14

日光灯
1、日光灯的主要组成(如图)
(1)日光灯管.灯管内两端各有一个灯丝,内部充有微量的氩和稀薄气体.两灯丝间气体导电时发出紫外线,使管壁上的荧光粉发出可见光.启动时,要激发气体导电所需的电压比220 V高得多.正常发光时灯管内只允许通过不大的电流,这时要求加在灯管上的电压低于电源电压.
(2)镇流器是一个带铁芯的线圈,自感系数很大
(3)启动器是一个充有氖气的小玻璃泡,里面装有两个电极,一个是静触片,一个是由两个膨胀系数不同的金属制成的U形动触片.通常不接触,受热时,接触。
2、启动器在电路中的作用
当接通电键时,电源电压加在启动器的两电极之间,使启动器的氖管放电.放电使U形动触片受热膨胀与静触片接触,从而将电路自动接通,使灯丝和镇流器线圈中有电流流过。电路接通后,U形动触片遇冷收缩,要与静触片分离,自动切断电路.这以后启动器使命就已完成。
3、镇流器在电路中作用
启动阶段,当启动器的动触片与静触片接触时,镇流器的线圈中有了电流.当动触片与静触片分离时,电路突然中断,流过镇流器的电流急剧减少,线圈中会产生很大的自感电动势,电动势的方向与原电流方向相同.设这时B端为电源正极,A端为电源负极,则镇流器中产生的自感电动势D端相当于正极,C端相当于负极,如图所示,加在灯管两端EF上的电压相当于两同向串联电源的电压即UEF=E电源+E自感,使灯管点燃。
日光灯点燃后,镇流器线圈中不断有变化的电流通过,因此同样产生自感电动势。对交流电来说它相当于一个电阻,与灯管组成串联电路,分担了一部分电压.因此说镇流器有分压限流作用。
4、日光灯的启动
日光灯启动可分为三个阶段:1.灯丝预热。2.灯管两端加高压点亮灯。 3.正常发光。
第一阶段:电键闭合后,启动器动触片与静触片接触,使灯丝和镇流器线圈中有电流流过,使灯丝预热。
第二阶段:启动器的动触片与静触片分离时,使镇流器线圈中电流减小,产生很大的自感电动势,与电源电压相串联加在灯管两端点亮灯管。
第三阶段:灯管点亮后,镇流器与灯管组成串联电路,镇流器起分压限流作用,使灯管正常发光。
要点提示:
1.日光灯工作时是靠紫外线激发荧光粉而发光,只有镇流器中有少量内能产生(电感的电阻很小),大部分电能都转化为光能。
2.启动器并联在灯管两端而镇流器与灯管串联
3.启动器在电路中起自动开关作用
4.镇流器在日光灯的启动和工作过程中,都起着重要的作用,即启动时,产生瞬时高压,正常工作时起降压限流作用<R灯时,电流变化情况。 ★巩固练习 1.下列关于自感现象的说法中,正确的是 ( ) A.自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象 B.线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反 C.线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关 D.加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要大 2.关于线圈的自感系数,下面说法正确的是 ( ) A.线圈的自感系数越大,自感电动势一定越大 B.线圈中电流等于零时,自感系数也等于零 C.线圈中电流变化越快,自感系数越大 D.线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定 3.磁通量的单位是_____,磁感强度的单位是_____,自感系数的单位是_____。 4.如图所示,L为一个自感系数大的自感线圈,开关闭合后,小灯能正常发光,那么闭合开关和断开开关的瞬间,能观察到的现象分别是 ( ) A.小灯逐渐变亮,小灯立即熄灭 B.小灯立即亮,小灯立即熄灭 C.小灯逐渐变亮,小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭 D.小灯立即亮,小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭 5.如图所示是一演示实验的电路图。图中L是一带铁芯的线圈,A是一灯泡。起初,开关处于闭合状态,电路是接通的。现将开关断开,则在开关断开的瞬间,通过灯泡A的电流方向是从_____端经灯泡到_____端.这个实验是用来演示_____现象的。 6.如图所示的电路中,灯泡A1、A2的规格完全相同,自感线圈L的电阻可以忽略,下列说法中正确的是 ( ) A.当接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后A2比A1亮 B.当接通电路时,A1和A2始终一样亮 C.当断开电路时,A1和A2都过一会儿熄灭 D.当断开电路时,A2立即熄灭,A1过一会儿熄灭 7.如图所示电路中,A1、A2是两只相同的电流表,电感线圈L的直流电阻与电阻R阻值相等.下面判断正确的是 ( ) A.开关S接通的瞬间,电流表A1的读数大于A2的读数 B.开关S接通的瞬间,电流表A1的读数小于A2的读数 C.开关S接通电路稳定后再断开的瞬间,电流表A1的读数大于A2的读数 D.开关S接通电路稳定后再断开的瞬间,电流表A­1数等于A2的读数 8.如图所示,L是电感足够大的线圈,其直流电阻可忽略不计,D1和D2是两个相同的灯泡,若将电键S闭合,等灯泡亮度稳定后,再断开电键S,则 ( ) A.电键S闭合时,灯泡D1、D2同时亮,然后D1会变暗直到不亮,D2更亮 B.电键S闭合时,灯泡D1很亮,D2逐渐变亮,最后一样亮 C.电键S断开时,灯泡D2随之熄灭,而D1会亮一下后才熄灭 D.电键S断开时,灯泡D1随之熄灭,而D2会更亮后一下才熄灭参考答案: 1.ACD 2.D 3.Wb T H 4.A 5.b、a、自感(或断电自感)6.C 7.BD 8.AC ★课余作业 1、认真阅读教材。 2、思考并完成“问题与练习”中的习题。 ★资料袋亨利亨利(Henry Joseph)1797年12月17日生于美国纽约州奥尔贝尼市。1822年毕业于奥尔贝尼学院,1826年被聘为奥尔贝尼学院物理学教授。1867年任美国科学院第一任院长。 1829年,亨利改进电磁铁,他用绝缘导线密绕在铁芯上,制成了能提起近一吨重物的强电磁铁;同年,亨利在用实验证明不同长度的导线对电磁铁的提举力的影响时,发现了电流的自感现象;断开通有电流的长导线可以产生明亮的火花;1832年,他在发表的论文中宣布发现了自感现象;1835年1月,亨利向美国哲学会介绍了他的研究结果,他用14个实验定性地确定了各种形状导体的电感的相对大小.他还发现了变压器工作的基本定律。 1830年8月,亨利在实验中已经观察到了电磁感应现象,这比法拉第发现电磁感应现象早一年.但是当时亨利正在集中精力制作更大的电磁铁,没有及时发表这一实验成果,失去了发明权,亨利的电磁铁为电报机的发明做出了贡献,实用电报的发明者莫尔斯和惠斯通都采用亨利发明的继电器。日光灯 1、日光灯的主要组成(如图)(1)日光灯管.灯管内两端各有一个灯丝,内部充有微量的氩和稀薄气体.两灯丝间气体导电时发出紫外线,使管壁上的荧光粉发出可见光.启动时,要激发气体导电所需的电压比220 V高得多.正常发光时灯管内只允许通过不大的电流,这时要求加在灯管上的电压低于电源电压. (2)镇流器是一个带铁芯的线圈,自感系数很大(3)启动器是一个充有氖气的小玻璃泡,里面装有两个电极,一个是静触片,一个是由两个膨胀系数不同的金属制成的U形动触片.通常不接触,受热时,接触。 2、启动器在电路中的作用当接通电键时,电源电压加在启动器的两电极之间,使启动器的氖管放电.放电使U形动触片受热膨胀与静触片接触,从而将电路自动接通,使灯丝和镇流器线圈中有电流流过。电路接通后,U形动触片遇冷收缩,要与静触片分离,自动切断电路.这以后启动器使命就已完成。 3、镇流器在电路中作用启动阶段,当启动器的动触片与静触片接触时,镇流器的线圈中有了电流.当动触片与静触片分离时,电路突然中断,流过镇流器的电流急剧减少,线圈中会产生很大的自感电动势,电动势的方向与原电流方向相同.设这时B端为电源正极,A端为电源负极,则镇流器中产生的自感电动势D端相当于正极,C端相当于负极,如图所示,加在灯管两端EF上的电压相当于两同向串联电源的电压即UEF=E电源+E自感,使灯管点燃。日光灯点燃后,镇流器线圈中不断有变化的电流通过,因此同样产生自感电动势。对交流电来说它相当于一个电阻,与灯管组成串联电路,分担了一部分电压.因此说镇流器有分压限流作用。 4、日光灯的启动日光灯启动可分为三个阶段:1.灯丝预热。2.灯管两端加高压点亮灯。 3.正常发光。第一阶段:电键闭合后,启动器动触片与静触片接触,使灯丝和镇流器线圈中有电流流过,使灯丝预热。第二阶段:启动器的动触片与静触片分离时,使镇流器线圈中电流减小,产生很大的自感电动势,与电源电压相串联加在灯管两端点亮灯管。第三阶段:灯管点亮后,镇流器与灯管组成串联电路,镇流器起分压限流作用,使灯管正常发光。要点提示: 1.日光灯工作时是靠紫外线激发荧光粉而发光,只有镇流器中有少量内能产生(电感的电阻很小),大部分电能都转化为光能。 2.启动器并联在灯管两端而镇流器与灯管串联 3.启动器在电路中起自动开关作用 4.镇流器在日光灯的启动和工作过程中,都起着重要的作用,即启动时,产生瞬时高压,正常工作时起降压限流作用

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