自感現(xiàn)象--日光燈電路

1、白熾燈白熾燈日光燈日光燈 1.1.5 5 自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象日光燈優(yōu)點(diǎn)日光燈優(yōu)點(diǎn) （1 1）比白熾燈省電。發(fā)光效率是白熾燈）比白熾燈省電。發(fā)光效率是白熾燈的的5-65-6倍倍 （2 2）日光燈的發(fā)光顏色比白熾燈更接近）日光燈的發(fā)光顏色比白熾燈更接近日光，光色好，且發(fā)光柔和。日光，光色好，且發(fā)光柔和。 （3 3）白熾燈：壽命短，普通白熾燈的壽）白熾燈：壽命短，普通白熾燈的壽命只有命只有1000 -30001000 -3000小時(shí)之間。日光燈壽命較小時(shí)之間。日光燈壽命較長(zhǎng)，一般有效壽命是長(zhǎng)，一般有效壽命是3000-60003000-6000小時(shí)。小時(shí)。 日光燈燈管日光燈燈管1 1、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)氬氣、低

2、壓水銀蒸汽氬氣、低壓水銀蒸汽2 2、工作條件：、工作條件：起輝電壓：起輝電壓：700V700V以上以上工作電壓：工作電壓：40W40W燈管燈管100V100V左右左右熒光粉發(fā)熒光粉發(fā)出可見(jiàn)光出可見(jiàn)光受到紫外受到紫外線照射時(shí)線照射時(shí)在高壓在高壓下導(dǎo)電下導(dǎo)電發(fā)出紫外線發(fā)出紫外線兩端燈絲兩端燈絲給氣體加給氣體加熱熱 并給并給氣體加上氣體加上高電壓高電壓鎮(zhèn)流器結(jié)構(gòu)和作用：鎮(zhèn)流器結(jié)構(gòu)和作用：?jiǎn)?dòng)時(shí)提供瞬時(shí)高壓?jiǎn)?dòng)時(shí)提供瞬時(shí)高壓 正常工作時(shí)降壓限流正常工作時(shí)降壓限流啟動(dòng)器組成和作用：?jiǎn)?dòng)器組成和作用：起到一個(gè)開(kāi)關(guān)的作用起到一個(gè)開(kāi)關(guān)的作用能使動(dòng)靜觸片能使動(dòng)靜觸片不產(chǎn)生電火花不產(chǎn)生電火花保護(hù)觸點(diǎn)保護(hù)觸點(diǎn)氖泡氖

3、泡電容器電容器日光燈工作原理日光燈的整體電路如圖日光燈的整體電路如圖5 51616所示。其工作原理是：當(dāng)開(kāi)關(guān)接通的時(shí)候，所示。其工作原理是：當(dāng)開(kāi)關(guān)接通的時(shí)候，電源電壓立即通過(guò)鎮(zhèn)流器和燈管燈絲加到啟輝器的兩極。電源電壓立即通過(guò)鎮(zhèn)流器和燈管燈絲加到啟輝器的兩極。220220伏的電壓立即使伏的電壓立即使啟輝器的惰性氣體電離，產(chǎn)生輝光放電。輝光放電的熱量使雙金屬片受熱膨啟輝器的惰性氣體電離，產(chǎn)生輝光放電。輝光放電的熱量使雙金屬片受熱膨脹，兩極接觸。電流通過(guò)鎮(zhèn)流器、啟輝器觸極和兩端燈絲構(gòu)成通路。燈絲很脹，兩極接觸。電流通過(guò)鎮(zhèn)流器、啟輝器觸極和兩端燈絲構(gòu)成通路。燈絲很快被電流加熱，發(fā)射出大量電子。這時(shí)，由

4、于啟輝器兩極閉合，兩極間電壓快被電流加熱，發(fā)射出大量電子。這時(shí)，由于啟輝器兩極閉合，兩極間電壓為零，輝光放電消失，管內(nèi)溫度降低；雙金屬片自動(dòng)復(fù)位，兩極斷開(kāi)。在兩為零，輝光放電消失，管內(nèi)溫度降低；雙金屬片自動(dòng)復(fù)位，兩極斷開(kāi)。在兩極斷開(kāi)的瞬間，電路電流突然切斷，鎮(zhèn)流器產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì)，與電源極斷開(kāi)的瞬間，電路電流突然切斷，鎮(zhèn)流器產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì)，與電源電壓疊加后作用于管兩端。燈絲受熱時(shí)發(fā)射出來(lái)的大量電子，在燈管兩端高電壓疊加后作用于管兩端。燈絲受熱時(shí)發(fā)射出來(lái)的大量電子，在燈管兩端高電壓作用下，以極大的速度由低電勢(shì)端向高電勢(shì)端運(yùn)動(dòng)。在加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程電壓作用下，以極大的速度由低電勢(shì)端向高電勢(shì)端

5、運(yùn)動(dòng)。在加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，碰撞管內(nèi)氬氣分子，使之迅速電離。氬氣電離生熱，熱量使水銀產(chǎn)生蒸中，碰撞管內(nèi)氬氣分子，使之迅速電離。氬氣電離生熱，熱量使水銀產(chǎn)生蒸氣，隨之水銀蒸氣也被電離，并發(fā)出強(qiáng)烈的紫外線。在紫外線的激發(fā)下，管氣，隨之水銀蒸氣也被電離，并發(fā)出強(qiáng)烈的紫外線。在紫外線的激發(fā)下，管壁內(nèi)的熒光粉發(fā)出近乎白色的可見(jiàn)光。日光燈正常發(fā)光后。由于交流電不斷壁內(nèi)的熒光粉發(fā)出近乎白色的可見(jiàn)光。日光燈正常發(fā)光后。由于交流電不斷通過(guò)鎮(zhèn)流器的線圈，線圈中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，自感電動(dòng)勢(shì)阻礙線圈中的電流通過(guò)鎮(zhèn)流器的線圈，線圈中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，自感電動(dòng)勢(shì)阻礙線圈中的電流變化，這時(shí)鎮(zhèn)流器起降壓限流的作用，使電流穩(wěn)定在燈管

6、的額定電流范圍內(nèi)變化，這時(shí)鎮(zhèn)流器起降壓限流的作用，使電流穩(wěn)定在燈管的額定電流范圍內(nèi)，燈管兩端電壓也穩(wěn)定在額定工作電壓范圍內(nèi)。由于這個(gè)電壓低于啟輝器的，燈管兩端電壓也穩(wěn)定在額定工作電壓范圍內(nèi)。由于這個(gè)電壓低于啟輝器的電離電壓，所以并聯(lián)在兩端的啟輝器也就不再起作用了。電離電壓，所以并聯(lián)在兩端的啟輝器也就不再起作用了。 演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)1通電自感通電自感LSR1RBAB燈很快正常發(fā)光燈很快正常發(fā)光A燈逐漸由暗變亮燈逐漸由暗變亮原因：原因：線圈線圈L中的磁通量中的磁通量變化阻礙電路中的電流變化阻礙電路中的電流增大。增大。ILIAIB演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)2斷電自感斷電自感LdcbaASILIAIAIL燈泡并

7、不立即熄滅燈泡并不立即熄滅而是而是閃一下閃一下才熄滅才熄滅原因：原因：線圈線圈L中的磁通中的磁通量的變化阻礙通過(guò)燈量的變化阻礙通過(guò)燈A的電流的減小。的電流的減小。斷電時(shí)燈泡亮度的變化問(wèn)題斷電時(shí)燈泡亮度的變化問(wèn)題電路在穩(wěn)態(tài)時(shí),線圈的電阻是很多問(wèn)題,其大小是否可忽略不計(jì),應(yīng)該注意題目中的條件. 由于由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。一、自感現(xiàn)象：一、自感現(xiàn)象： 二、自感電動(dòng)勢(shì)：二、自感電動(dòng)勢(shì)：在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。IE = LtL自感系數(shù)，簡(jiǎn)稱自感或電感。單位為亨自感系數(shù)，簡(jiǎn)稱自感或電感。單位為亨利，符

8、號(hào)為利，符號(hào)為H。 A/ sv1s /A1v1H1 1H=103mH=106H 線圈的自感系數(shù)由線圈的自身?xiàng)l件決定線圈的自感系數(shù)由線圈的自身?xiàng)l件決定,與線圈的形狀、長(zhǎng)短、匝數(shù)、單位長(zhǎng)度上導(dǎo)線與線圈的形狀、長(zhǎng)短、匝數(shù)、單位長(zhǎng)度上導(dǎo)線的匝數(shù)、線圈中是否插入鐵芯等因素有關(guān)。的匝數(shù)、線圈中是否插入鐵芯等因素有關(guān)。 三、日光燈原理：三、日光燈原理： 日光燈的構(gòu)造：日光燈的構(gòu)造：由燈管、鎮(zhèn)流器（一個(gè)由燈管、鎮(zhèn)流器（一個(gè)帶鐵芯的線圈）、和啟動(dòng)器組成。帶鐵芯的線圈）、和啟動(dòng)器組成。鎮(zhèn)流器的作用：鎮(zhèn)流器的作用：降壓、限流降壓、限流啟動(dòng)器的作用：?jiǎn)?dòng)器的作用：自動(dòng)開(kāi)關(guān)自動(dòng)開(kāi)關(guān)燈管燈管鎮(zhèn)流器鎮(zhèn)流器啟動(dòng)器啟動(dòng)器220

9、220v v 1 1日光燈的點(diǎn)燃過(guò)程日光燈的點(diǎn)燃過(guò)程需高電壓需高電壓閉合開(kāi)關(guān)，電壓加在啟動(dòng)器兩極間，氖氣放電發(fā)出輝光，產(chǎn)閉合開(kāi)關(guān)，電壓加在啟動(dòng)器兩極間，氖氣放電發(fā)出輝光，產(chǎn)生的熱量使生的熱量使U U型動(dòng)觸片膨脹伸長(zhǎng)，跟靜觸片接觸使電路接通。型動(dòng)觸片膨脹伸長(zhǎng)，跟靜觸片接觸使電路接通。燈絲和鎮(zhèn)流器中有電流通過(guò)。燈絲和鎮(zhèn)流器中有電流通過(guò)。電路接通后，啟動(dòng)器中的氖氣停止放電，電路接通后，啟動(dòng)器中的氖氣停止放電，U U型片冷卻收縮，型片冷卻收縮，兩個(gè)觸片分離，電路自動(dòng)斷開(kāi)。兩個(gè)觸片分離，電路自動(dòng)斷開(kāi)。在電路突然斷開(kāi)的瞬間，由于鎮(zhèn)流器電流急劇減小，會(huì)產(chǎn)生在電路突然斷開(kāi)的瞬間，由于鎮(zhèn)流器電流急劇減小，會(huì)產(chǎn)生

10、很高的自感電動(dòng)勢(shì)，方向與電源電動(dòng)勢(shì)方向相同，這個(gè)自感電很高的自感電動(dòng)勢(shì)，方向與電源電動(dòng)勢(shì)方向相同，這個(gè)自感電動(dòng)勢(shì)與電源電壓加在一起，形成一個(gè)瞬時(shí)高壓，加在燈管中的動(dòng)勢(shì)與電源電壓加在一起，形成一個(gè)瞬時(shí)高壓，加在燈管中的氣體開(kāi)始放電，于是日光燈成為電流的通路開(kāi)始發(fā)光。氣體開(kāi)始放電，于是日光燈成為電流的通路開(kāi)始發(fā)光。2 2日光燈正常發(fā)光日光燈正常發(fā)光 需低電壓（約需低電壓（約110110v v） 日光燈開(kāi)始發(fā)光后，由于交變電流通過(guò)鎮(zhèn)流器線圈，線圈日光燈開(kāi)始發(fā)光后，由于交變電流通過(guò)鎮(zhèn)流器線圈，線圈中會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，它總是障礙電流變化的，這時(shí)的鎮(zhèn)流器中會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，它總是障礙電流變化的，這時(shí)的鎮(zhèn)流

11、器起著降壓限流的作用，保證日光燈正常發(fā)光。起著降壓限流的作用，保證日光燈正常發(fā)光。 練習(xí)：練習(xí)： 1下列關(guān)于自感現(xiàn)象的論述中，正確的是：下列關(guān)于自感現(xiàn)象的論述中，正確的是：A.線圈的自感系數(shù)跟線圈內(nèi)電流強(qiáng)度的變化率成正比線圈的自感系數(shù)跟線圈內(nèi)電流強(qiáng)度的變化率成正比B.當(dāng)導(dǎo)體中電流減弱時(shí)當(dāng)導(dǎo)體中電流減弱時(shí),自感電流的方向與原電流方向相反自感電流的方向與原電流方向相反C.當(dāng)導(dǎo)體中電流增大時(shí)當(dāng)導(dǎo)體中電流增大時(shí),自感電流的方向與原電流方向相反自感電流的方向與原電流方向相反D.穿過(guò)線圈磁通量的變化和線圈中電流強(qiáng)度的變化成正比穿過(guò)線圈磁通量的變化和線圈中電流強(qiáng)度的變化成正比2S1和和S2是兩個(gè)相同的小燈泡

12、，是兩個(gè)相同的小燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其電阻值與大的線圈，其電阻值與R相同，由于存在自感現(xiàn)象，相同，由于存在自感現(xiàn)象，在電鍵在電鍵K接通和斷開(kāi)時(shí)，燈接通和斷開(kāi)時(shí)，燈S1和和S2先后亮暗的順序是先后亮暗的順序是A、接通時(shí)，接通時(shí)，S1先達(dá)最亮，斷開(kāi)時(shí)，先達(dá)最亮，斷開(kāi)時(shí)，S1后暗后暗B、接通時(shí)，接通時(shí)，S2先達(dá)最亮，斷開(kāi)時(shí)，先達(dá)最亮，斷開(kāi)時(shí)，S2后暗后暗C、接通時(shí)，接通時(shí)，S1先達(dá)最亮，斷開(kāi)時(shí)，先達(dá)最亮，斷開(kāi)時(shí)，S1先暗先暗D、接通時(shí)，接通時(shí)，S2先達(dá)最亮，斷開(kāi)時(shí)，先達(dá)最亮，斷開(kāi)時(shí)，S2先暗先暗LRS2S1K3 日光燈電路主要是由日光燈管、鎮(zhèn)流器和啟動(dòng)器日光燈電路主

13、要是由日光燈管、鎮(zhèn)流器和啟動(dòng)器（起輝器）構(gòu)成的，在日光燈正常工作的情況下，（起輝器）構(gòu)成的，在日光燈正常工作的情況下， 下下列說(shuō)法正確的是（列說(shuō)法正確的是（） A、燈管點(diǎn)燃后，啟動(dòng)器的兩個(gè)觸片是分離的燈管點(diǎn)燃后，啟動(dòng)器的兩個(gè)觸片是分離的 B、燈管點(diǎn)燃后，鎮(zhèn)流器就沒(méi)有用了燈管點(diǎn)燃后，鎮(zhèn)流器就沒(méi)有用了 C、鎮(zhèn)流器的作用僅僅是在日光燈點(diǎn)燃時(shí)提供瞬時(shí)的鎮(zhèn)流器的作用僅僅是在日光燈點(diǎn)燃時(shí)提供瞬時(shí)的高壓高壓 D、鎮(zhèn)流器的另一個(gè)作用是將交流電轉(zhuǎn)換為直流電鎮(zhèn)流器的另一個(gè)作用是將交流電轉(zhuǎn)換為直流電 課堂小結(jié)：課堂小結(jié)：1、通電及斷電自感實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)象、原因、通電及斷電自感實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)象、原因2、自感現(xiàn)象：、自感現(xiàn)象： 當(dāng)導(dǎo)體中電流發(fā)生變化時(shí)，導(dǎo)體自身產(chǎn)生的電磁當(dāng)導(dǎo)體中電流發(fā)生變化時(shí)，