自感现象与日光灯原理.ppt

自感现象与日光灯原理 温故知新 1 产生感应电流的条件是 2 感应电流具有这样的方向 即感应电流的磁场总要引起感应电流的磁通量的变化 3 电路中的感应电动势的大小 跟穿过这一电路的成正比 4 在电磁感应现象中 产生感应电动势的那部分导体相当于 如图 把一个线圈接入电路中构成闭合回路 线圈中通有电流 思考并回答下列问题 1 线圈产不产生磁场 2 当电流变化时 线圈的磁场是否变化 穿过线圈的磁通量是否变化 线圈中是否会产生感应电动势 闭合回路中是否有感应电流 结论 把线圈接入闭合电路中 当通过线圈的电流发生变化时 线圈中会产生感应电动势 闭合电路中会产生感应电流 自感现象在电路中会有什么影响 物理学中 由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫做自感现象 1 闭合电路时线圈的自感现象 B A B A 分析B灯 S接通 穿过线圈的电流I增大 穿过线圈的磁通量增大 线圈产生感应电动势 B灯逐渐亮 流过A B灯的电流随时间怎样变化 阻碍电流增大 分析B灯 IA IB 线圈中出现的感应电动势只是阻碍了原电流的的变化 而非阻止 所以虽延缓了电流变化的进程 但最终电流仍然达到最大值 B最终会正常发光 说明 2 断开电路时线圈的自感现象 为什么灯不是立即熄灭 而要闪亮一下才熄灭 为什么灯不是立即熄灭 而要闪亮一下才熄灭 通过线圈的电流I减小 穿过圈的磁通量减小 线圈产生感应电动势 灯逐渐熄灭 流减小 补偿 1感应电流方向如何 2原电流方向如何 3通过灯的电流怎样变化 阻碍电 线圈中电流的变化情况 自感现象是电磁感应现象的特例 在自感现象中产生的电动势叫自感电动势 用E表示 自感电动势 自感电动势的作用 自感电动势的方向 E L 自感系数L 自感系数由线圈本身的性质决定 与线圈是否通电无关 它跟线圈的形状 长短 匝数 有无铁芯等因素有关 线圈越长 单位长度的匝数越多 截面积越大 自感系数就越大 有铁芯时线圈的自感系数比没有铁芯时要大得多 特别提醒 自感现象的应用和防治 如图所示 由于两根平行导线中的电流方向相反 它们的磁场可以互相抵消 从而可以使自感现象的影响减弱到可以忽略的程度 双线绕法消除自感现象 探究日光灯电路 点亮电压 千伏左右 正常工作电压 108V 电路电压 220V 36W日光灯 日光灯原理 镇流器 是自感系数很大的带铁心的线圈 日光灯工作电路 电流流向 镇流器的作用 启动时 产生高电压 帮助点燃 正常工作时的线圈起降压限制电流作用 保护灯管 返回 启动器的作用 自动开关可用普通开关或短绝缘导线代替 正常工作时不起作用 可以去掉 日光灯工作原理 日光灯的整体电路如图5 16所示 其工作原理是 当开关接通的时候 电源电压立即通过镇流器和灯管灯丝加到启辉器的两极 220伏的电压立即使启辉器的惰性气体电离 产生辉光放电 辉光放电的热量使双金属片受热膨胀 两极接触 电流通过镇流器 启辉器触极和两端灯丝构成通路 灯丝很快被电流加热 发射出大量电子 这时 由于启辉器两极闭合 两极间电压为零 辉光放电消失 管内温度降低 双金属片自动复位 两极断开 在两极断开的瞬间 电路电流突然切断 镇流器产生很大的自感电动势 与电源电压叠加后作用于管两端 灯丝受热时发射出来的大量电子 在灯管两端高电压作用下 以极大的速度由低电势端向高电势端运动 在加速运动的过程中 碰撞管内氩气分子 使之迅速电离 氩气电离生热 热量使水银产生蒸气 随之水银蒸气也被电离 并发出强烈的紫外线 在紫外线的激发下 管壁内的荧光粉发出近乎白色的可见光 日光灯正常发光后 由于交流电不断通过镇流器的线圈 线圈中产生自感电动势 自感电动势阻碍线圈中的电流变化 这时镇流器起降