Question

9．在如图所示的实验电路中，带铁芯的、电阻较小的线圈L与灯A并联，当合上电键K，灯A正常发光，则下列说法正确的是（　　）

• A． 当断开K时，灯A立即熄灭
• B． 当断开K时，灯A突然闪亮后逐渐熄灭
• C． 若用电阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路，当断开K时，灯A立即熄灭
• D． 若用电阻值与线圈 L相同的电阻取代L接入电路，当断开K时，灯A突然闪亮后逐渐熄灭

Answer 1

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R_A，线圈L的直流电阻为R_L，电动势为E，线圈L中的电流强度为I_A，通过灯泡的电流强度为I_L，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I_L0减小，故L中的自感电流I′_L必与原电流I_L0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I_L．
（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I_L0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I_L0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U_A=I_L0R_A

解答 解：A、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A错误，B正确；
C、D、若用阻值与线圈L相同的电阻取代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C正确，D错误；
故选：BC．

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．