题目内容
1.如图所示电路中,线圈L与灯泡A并联,当合上开关S后灯A正常发光.已知,线圈L的电阻小于灯泡A的电阻.则下列现象可能发生的是( )A. | 闭合S时,灯泡A慢慢变亮 | |
B. | 当断开S时,灯泡A立即熄灭 | |
C. | 当断开S时,灯泡A突然闪亮一下,然后逐渐熄灭 | |
D. | 若把线圈L换成电阻,断开S时,灯泡A突然闪亮一下,然后逐渐熄灭 |
分析 “断电自感”是一种常见的电磁感应现象,忽略电池内阻及导线电阻,并设灯A的电阻为RA,线圈L的直流电阻为RL,电动势为E,线圈L中的电流强度为IA,通过灯泡的电流强度为IL,电流方向均向左;
(1)电流方向:K断开瞬间通过灯A的电流立刻减小为0;但同时由于线圈L中的电流IL0减小,故L中的自感电流I′L必与原电流IL0同向以“阻碍”原电流的减小,因而线圈L作了A、L回路的电源,且线圈L的左端为电流负极而右端为正极;故实际上K断开瞬间经过灯A的电流并不为0而是方向向右的电流IL.
(2)L断开瞬间线圈与A灯中的瞬时电流的大小:电路断开后线圈将原来储存起来的能量(磁场能)通过自感而经回路L、A释放,故在K断开前、后的瞬间线圈的能量(磁场能)是相等的,而磁场是由电流产生的,因而K断开后瞬间线圈中的总电流强度与断开前的电流强度IL0必相等.所以断电自感中线圈中的电流将从断开前瞬间的电流强度IL0开始减小.那么开关断开瞬间加于电灯L两端的瞬间电压为UA=IL0RA.
解答 解:A、闭合S时,灯泡A不受线圈的自感的影响,立刻变亮.故A错误;
B、电键断开前,电路稳定,灯 A 正常发光,线圈相当于直导线,电阻较小,故流过线圈的电流较大;电键断开后,线圈中的电流会减小,发生自感现象,线圈成为A、L回路的电源,故灯泡反而会更亮一下后熄灭,故B错误,C正确;
D、若用电阻取代L接入电路,则不会发生自感现象,故断开S时,灯A立即熄灭,故D错误;
故选:C.
点评 本题是断电自感的原型题,任何断电自感的问题均由此演化而来;要理清断电前、后瞬间各部分的电流方向和大小情况.
练习册系列答案
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