第八节 自感现象的应用
自感现象在各种电器设备和无线电技术中有广泛的应用。日光灯的镇流器就是利用线圈自感现象的一个例子。
图 2–27 是日光灯的电路图，它主要是由灯管、镇流器和起动器组成的，镇流器是一个带铁芯的线圈，起动器的构造如图 2–28 所示，它是一个充有氖气的小玻璃泡，里面装有两个电极，一个固定不动的静触片和一个用双金属片制成的 U 形触片，灯管内充有稀薄的水银蒸气，当水银蒸气导电时，就发出紫外线，使涂在管壁上的荧光粉发出柔和的白光。由于激发水银蒸气导电所需的电压比 220 伏的电源电压高得多，因此，日光灯在开始点燃时需要一个高出电源电压很多的瞬时电压，在日光灯点燃后正常发光时，灯管的电阻变得很小，只允许通过不大的电流，电流过强就会烧毁灯管，这时又要使加在灯管上的电压大大低于电源电压。这两方面的要求都是利用跟灯管串联的镇流器来达到的。
当开关闭合后，电源把电压加在起动器的两极之间，使氖气放电而发出辉光，辉光产生的热量使 U 形触片膨胀伸长，跟静触片接触而把电路接通。于是镇流器的线圈和灯管的灯丝中就有电流通过，电路接通后，起动器中的氖气停止放电，U 形触片冷却收缩，两个触片分离，电路自动断开。在电路突然中断的瞬间，在镇流器两端产生一个瞬时高电压，这个电压加上电源电压加在灯管两端，使灯管中的水银蒸气开始放电，于是日光灯管成为电流的通路开始发光，在日光灯正常发光时，由于交流电不断通过镇流器的线圈，线圈中就有自感电动势，它总是阻碍电流变化的，这时镇流器起着降压限流作用，保证日光灯的正常工作。
自感现象也有不利的一面。在自感系数很大面电流又很强的电路（如大型电动机的定子绕组）中，在切断电路的瞬间，由于电流强度在很短的时间内发生很大的变化，会产生很高的自感电动势，使开关的闸刀和固定夹片之间的空气电离而变成导体，形成电弧，这会烧坏开关，甚至危及工作人员的安全。因此，切断这类电路时必须采用特制的安全开关。常见的安全开关是将开关放在绝缘性能良好的油中，防止电弧的产生，保证安全。
练习五
（1）制造电阻箱时，要用双线绕法，如图 2–29 所示，这样就可以使自感现象的影响减弱到可以略去的程度，为什么？
（2）有一个线圈，它的自感系数是 1.2 亨，当通过它的电流在
（3）一个线圈的电流强度在 0.001 秒内有 0.02 安的变化时，产生 50 伏的自感电动势，求线圈的自感系数，如果这个电路中电流强度的变化率变为 40 安/秒，自感电动势是多大？
（4）试证明 1 亨 = 1欧·秒。
（5）根据感生电动势 ℰ =
发布时间：2025/2/21 下午9:13:33 阅读次数：368
