泡闪亮的原因
和
,方向都是从左向右。在
示,原来电路闭合并处于稳定状态,L与A并联,其电流分别为
间,灯A中原来的从左向右的电流立即消失,但是灯A与线圈L组成一闭合回路,由于L的自
中的电流不会立即消失,而是在回路中逐渐减弱,并维持短暂的时间,此时间内灯A中有从右
开始减弱。如果
,则原来的电流
,在灯A熄灭之
通过,这时通过灯A的电流从
一下;如果,则原来的电流,灯A逐渐熄灭不会闪亮一下。
醒:通电时线圈产生的自感电动势阻碍电流的增加与电流方向相反,此时含线圈L的支路相当于
时线圈产生的自感电动势与原电流方向相同,在与线圈串联的回路里,线圈相当于电源,它提供
逐渐减小,但流过灯泡A的电流方向与原来相反。
来的
的工作原理
示,当日光灯接通电源后,电源把电压加在启动器的两极之间,氖气放电发出辉光,辉光产生的
动触片膨胀伸长,跟静触片接触而把电路接通。电路接通后,氖气停止放电,U形动触片冷却收缩,
离,电路断开。在电路突然中断的瞬间,由于镇流器中电流急剧减小,会产生很高的自感电动势,
电压的方向相同,这个自感电动势与电源电压加在一起,形成一个瞬时高压,加在灯管两端,使
体开始放电,日光灯管成为电流的通路开始发光
的作用:
启动时产生瞬时高压
器短路期间电流很大,当启动器断开的瞬间镇流器可产生很大的自感电动势加在灯管两端,使其
离导电,灯管发光。
工作过程中降压限流,即在灯管正常发光时降低电压,使灯管电压小于电源电压。
:如图所示,线圈L的自感系数很大,且其电阻可以忽略不计,
、
、是两个完全相同的小灯泡,
逐渐变亮
的闭合和断开的过程中,
亮度不变,亮度不变,、、
的亮度变化情况是(灯丝不会断)( )
立即不亮,
闭合,亮度逐渐变亮,最后两灯一样亮;S断开,很亮;S断开,
、
立即不亮 亮度不变;S断开,
闭合,
闭合,同时亮,而后同时亮,而后
逐渐熄灭,逐渐熄灭,
立即不亮,亮一下才灭
亮一下才
闭合,则逐渐变得更亮;S断开,立即不亮,
D
和
串接后与电源相连,
和
同时
当S接通,L的自感系数很大,对电流的阻碍作用较大,
中电流的增大,L的电流电阻不计,L的分流作用增大,
的电流增大,
灯变得更亮。当S断开,
的电流逐渐减小为零,由于总电阻变小,
,中无电流,立即熄灭,而电感L将要维持本身
,L与组成闭合电路,灯要亮一下后再熄灭,综上所述,选项D正确。
透析
—和的应用
应现象中计算感应电动势有两个公式,一个是电磁感应定律的定义式
。只有深刻理解这两个公式,才能正确选用公式计算感应电动势:
,另一个是
一般用于计算平均感应电动势;一般用于计算瞬时感应电动势。
导体和磁场间无相对运动,磁通量的变化完全由磁场变化引起,感应电动势的计算只能用公式
。
解某一过程(或某一段时间)中的感应电动势而平均速度无法求得时,应选用。
、如图所示,导线全部为裸导线,半径为r的圆内有垂直于圆平面的匀强磁场,磁感应强度为B,
于2r的导线MN以速率v在圆环上无摩擦地自左端匀速滑到右端,电路的固定电阻为R,其余电阻
N从圆环的左端滑到右端的过程中电阻R上的电流强度的平均值和通过电阻R的电荷量。
拨:求电荷量要从电流的平均值来考虑。
难以求得平均感应电动势,从另一
MN做切割磁感线运动,有效切割长度在不断变化,用
路中的磁通量在不断变化,利用法拉第电磁感应定律求平均感应电动势。
从左端到右端磁通量的变化量
从左到右的时间:
根据法拉第电磁感应定律,平均感应电动势
所以,电路中平均感应电流
通过R的电荷量。
华:应用公式或解决问题时,若磁场本身在变化的同时,电路中还有一
切割磁感线运动,则上述两种情况都同时存在,应予以分别分析。
】如图所示,水平放置的平行金属导轨,相距L=0.50 m,左端接一电阻R =0. 20n,磁感应强度
方向垂直于导轨平面的匀强磁场,导体棒ab垂直放在导轨上,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨和
阻均可忽略不计,当ab以v=4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:
b棒中感应电动势的大小,并指出a、b哪端电势高?
回路中感应电流的大小;
维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小。
拨:本题是导体棒切割磁感线产生感应电动势的计算,应用和欧姆定律及安培力公式依
=0. 40×0. 50 ×4. 0 V=0. 80 V
根据法拉第电磁感应定律,ab棒中的感应电动势为
根据右手定则可判定感应电动势的方向由,所以a端电势高。
感应电流大小为A=4. 0 A。
N=0. 8 N,故外力的大小为0. 8 N。
由于ab棒受安培力,故外力
—导体棒旋转切割磁感线问题
求解电动势时,v
绕其一端转动切割磁感线时,导体各部分的切割速度不同,应用
切割的平均速度;应用求解电动势时,等于导体棒在时间内扫过的面积与B的乘
、如图所示,长度为的金属杆ab,a端为周定转轴,在磁感应强度为B的匀强磁场中,在垂直于
做匀速圆周运动,试求金属杆中产生的感应电动势的大小。
按顺时针方向以角速度
,其中L
拨:处理导体转动切割磁感线问题要灵活寻找“导体的长度”,转动切割时,
长度,为有效切割长度的中点速度。若用,求解可先假定一个与导体棒构成的回路。
:金属杆ab做切割磁感线运动时,杆上各点的线速度大小不相同,因此应以杆上各点速度的平均
.杆上从a到b各点的速度大小与各点的回转
.当ab匀速转动时,a端速度为零,b端速度为
,所以ab杆的平均切割速度为:
故杆上的感应电动势
内,杆转动的角度
也很小,则杆扫过的面积等效为
:如图所示,在很短的时间
,又,则磁通量的变化为
所以。
换:在本题中,若ab的中点为c点,其他条件不变,求c、b两点的电势差。
、b两点间的导体棒产生的感应电动势的大小为:
右手定则知,b点为感应电动势的正极,因此b点的电势高于c点的电势,所以。