1、自感现象及自感电动势学案一、基础知识自感现象:由于通过导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。自感现象的两个实验:通电自感和断电自感实验。自感电动势的大小:跟电流的变化率成正比 自感电动势的作用:总是阻碍导体中原电流的变化。但不会阻止原电流的变化,即电流仍会变化。自感系数:自感系数由线圈本身的特性决定。线圈越粗、越长,单位长度上的匝数越多,自感系数就越大,有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。日光灯原理:日光灯电路图如图所示。启动器:利用氖管的辉光放电,起自动把电路接通和断开的作用。镇流器:在日光灯点燃时,利用自感现象,产生瞬时高压;在日光灯正常发光时,利用自感现象,起降压限流的作用。
2、二、典型例题SL【例题1】如图所示电路中,L为带铁芯的电感线圈,直流电阻不计,下列说法中正确的是( )A、 合上S时,灯泡立即变亮; B、 合上S时,灯泡慢慢变亮;C、 断开S时,灯泡立即熄灭 ;D、 断开S时,灯泡慢慢熄灭。SLAB【变式训练1-1】如图所示,A、B是两个完全相同的灯泡,L是自感系数较大的线圈,其直流电阻忽略不计。当电键S闭合,等到灯泡亮度稳定后,下列说法正确的是( )A、电键S断开时,A立即熄灭,而B会亮一下后才熄灭;B、电键S断开时,B立即熄灭,而A会亮一下后才熄灭;C、电键S闭合时,A、B同时亮,然后A熄灭;D、电键S闭合时,A、B同时亮,然后B逐渐变暗,直到不亮,A更
3、亮。SLRA1A2+【例2】如图所示,L是一个带铁芯的电感线圈,R为纯电阻,两条支路的直流电阻值相等。A1和A2是完全相同的两个双偏电流表,当电流从+接线柱流入电流表时,指针向右偏,反之向左偏。则在开关S合上到电路稳定前,电流表A1的偏角 电流表A2的偏角,A1指针向 偏,A2指针向 偏。等电路稳定后,再断开开关S,在断开S后短时间内,电流表A1的偏角 电流表A2的偏角,A1指针向 偏,A2指针向 偏。(填“左”、“右”“大于”、“等于”、“小于”)【变式训练2-2】图中,L为电阻很小的线圈,G1和G2为内阻不计、零点在表盘中央的电流计,当开关S处于闭合状态时,两表的指针皆偏向右方,那么,当开
4、关S断开时,将出现下面哪种现象( )A、G1和G2的指针都立即回到零点B、G1的指针立即回到零点,而G2的指针缓慢地回到零点C、G1的指针缓慢地回到零点,而G2的指针先立即偏向左方,然后缓慢地回到零点D、G1的指针立即偏向左方,然后缓慢地回到零点,而G2的指针缓慢地回到零点【例3】如图所示的日光灯工作电路(1)开关S刚合上前,启动器D的静触片和动触片是_(填接通的、断开的)(2)开关S刚合上时,220V电压加在_使_ 而发出辉光(3)日光灯启动瞬间,灯管两端电压_220V(填大于、等于、小于)(4)日光灯正常发光时,启动器D的静触片和动触片_(填接通、断开)【变式训练3-3】如下图所示的四个日
5、光灯的接线图中,S1为起动器,S2为电键,L为镇流器,能使日光灯正常发光的是( )n1n2n4n3【例4】图中的甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图,以下说法中正确的是( )A、 线圈匝数n1 n4B、 线圈匝数n1 n2 ,n3 n4C、 甲图中的电表是电压表,乙图中的电表是电流表D、 甲图中的电表是电流表,乙图中的电表是电压表【变式训练4-1】在下图电流互感器的接线图中,接线正确的是( )【例5】如图所示,D1和D2是两个相同的灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈,其电阻与R相同,下列说法正确的是( )A线圈L中的电流变化越快,则其自感系数越大,自感电动势也越大B电键S闭合时D1先达最亮,
6、断开时后暗C电键S闭合时D2先达最亮,断开时后暗D从S闭合到断开,D1和D2始终一样亮【例6】如图所示,(a)、(b)中,R和自感线圈L的电阻都很小,接通K,使电路达到稳定,灯泡S发光。下列说法正确的是( )A在电路(a)中,断开K,S将渐渐变暗B在电路(a)中,断开K,S将先变得更亮,然后渐渐变暗C在电路(b)中,断开K,S将渐渐变暗D在电路(b)中,断开K,S将先变得更亮,然后渐渐变暗【例7】如图所示,S为起动器,L为镇流器,其中日光灯的接线线路图正确的是( ) 【例8】如图所示,灯泡L1和L2 均为“6V 3W”,L3 为“6V 6W”,电源电动势8V,线圈L的自感系数很大而电阻可忽略。
7、则开关闭合瞬时,三灯亮度情况 ,当电流逐渐稳定时又如何 。1关于线圈中自感电动势的大小,下列说法中正确的是( ) A电感一定时,电流变化越大,电动势越大 B电感一定时,电流变化越快,电动势越大 C通过线圈的电流为零的瞬间,电动势为零 D通过线圈的电流为最大值的瞬间,电动势最大 2关于线圈自感系数的说法,正确的是( ) A自感电动势越大,自感系数也越大 B把线圈中的铁芯抽出一些,自感系数减小 C把线圈匝数增加一些,自感系数变大 D绕制电感线圈的导线越粗,自感系数越大3如图电路中,自感线圈的直流电阻RL很小(可忽略不计),自感系数L很大。A、B、C是三只完全相同的灯泡,则S闭合后 ( ) AS闭合
8、瞬间,B、C灯先亮,A灯后亮 BS闭合瞬间,A灯最亮,B灯和C灯亮度相同 CS闭合后,过一会儿,A灯逐渐变暗,最后完全熄灭 DS闭合后过一会儿,B、C灯逐渐变亮,最后亮度相同4如图所示是测定自感系数很大的线圈L的直流电阻的电路,L两端并联一只电压表,用来测量自感线圈的直流电压,在测量完毕后,拆解电路时应( ) A先断开S1 B先断开S2C先拆除电流表 D先拆除电压表5、在制作精密电阻时,为了清除使用过程中由于电流的变化而引起的自感现象,采用图所示的双线绕法,其理由是( )A、电路中电流变化时,两股导线中产生的自感电动势互相抵消B、电路中电流变化时,两股导线中产生的感应电流互相抵消C、电路中电流
9、变化时,两股导线中产生的磁通量互相抵消D、电路中电流变化时,电流的改变量互相抵消6、如图所示电路,线圈L电阻不计,则 ( )A、S闭合瞬间,A板带正电,B板带负电B、S保持闭合,A板带正电,B板带负电C、S断开瞬间,B板带正电,A板带负电D、由于线圈电阻不计,电容被短路,上述三种情况电容器两板都不带电K1K2ABRabcd7、如图,A、B两灯电阻均为R,K1闭合时两灯一样亮,若再闭合K2,待稳定后,将K1断开,则在断开瞬间:( )A、B灯立即熄灭;B、A灯过一会儿才熄灭;C、流过B灯的电流方向是c到d;D、流过A灯的电流方向是a到b8、如图所示,L1、L2、L3是完全相同的灯泡,L为直流电阻可
10、忽略的自感线圈,开关K原来接通,当开关K断开时,下面说法正确的是 ( )A、L1闪亮一下后熄灭B、L2闪亮一下后恢复原来的亮度C、L3变暗一下后,恢复原来的亮度D、L3闪亮一下后恢复原来的亮度9、如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略,下列说法中正确的是( )A、 合上开关S接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮B、 合上开关S接通电路时,A1和A2始终一样亮C、 断开开关S切断电路时,A2立刻熄灭,A1过一会儿才熄灭D、 断开开关S切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭10、钳形电流表的外形和结构如图所示,图中电缆绕1匝,电流表读数为1.2A,如果用同一电缆绕了3匝,则( )A、这种电流表能测直流电流,此时的读数为2.4AB、这种电流表能测交流电流,此时的读数为0.4AC、这种电流表能测交流电流,此时的读数为3.6AD、这种电流表既能测直流电流,又能测交流电流,此时的读数为3.6A