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时起降压限流的作用.启动器起自动开关的作用. 在日光灯电路中,正是利用镇流器线圈中
产生的自感现象,巧妙地达到了给灯管两端既 提供为什么能节电呢?
日光灯由于靠离子导电,电阻很小,故电流的
热效应很小,这样日光灯就能节约电能了. 那么,白炽灯、日光灯和新型节能灯在工作 原理上又有什么异同呢?
A.在日光灯正常工作后,如果取走启动器,日光灯还能正常发光 B.启动器如果被击穿了(短路),日光灯不能正常启动 C.镇流器在日光灯的灯管发光后,不再起任何作用 D.在日光灯中,镇流器的另一个作用是将交流电转换为直流电
4.如图所示,日光灯正常工作时,流过灯管的电流为I, 那么对于灯丝ab上的电流,以下说法正确的是( CD ) A.灯丝ab上的电流处处为I B.灯丝a端的电流为I C.灯丝b处的电流为I,其他地方的电流都比I小 D.灯丝b处最容易烧断
2.新型节能灯
节能灯具有光效高(约是普通 灯泡的5倍),寿命长(约是普通灯泡 的8倍),体积小,使用方便等优点. 节能灯的工作原理是接通电源后, 节能灯内的二极管整流电路把交流电变为直流电,再由晶体 管振荡电路产生几十千赫频率的高频交流电,此电流供给灯
管灯丝,使灯丝预加热并发出电子,同时由线路板上的谐振
极,构成闭合回路.这时,线圈中的铁芯被磁化,并
吸引小锤.于是,电流中断.电流一停止,铁芯就失去
磁性,弹簧片将小锤弹回原来的位置,电路又重新
接通.如此反复,小锤使初级线圈中的电流在1秒钟
内断续许多次.电流每次断开时,次级线圈中出现某
个方向的感应电动势;而在电路接通时,次级线圈又
出现相反方向的感应电动势.
提出问题 (1)要将灯管内的气体击穿,使其导电,对灯
管两端所加电压有什么要求呢?
需要加上比220V高很多的电压. (2)气体被击穿后,电阻会变得很小,如果灯管 两端电压仍然很高,就会烧毁灯管,怎么办呢?
正常发光时,灯管两端所加的电压要低于220V 可见,要让日光灯正常工作,必须给它提供 一种既能高又能低的电压.怎样才能得到这种电
1.知道镇流器、启动器以及日光灯管的工作原理 2.知道日光灯的工作原理 3.了解感应圈的工作原理及应用 4.了解生产、生活中如何防止自感现象带来的危害
1.关于日光灯的工作原理,下列说法正确的是( BC )
A.镇流器的作用是将交流电变为直流电
B.在日光灯的启动阶段,镇流器能提供一个瞬时高压, 使灯管开始工作 C.日光灯正常发光时,启动器的两个触片是分离的 D.日光灯发出柔和的白光是由汞原子受到激发后直接
压呢?
镇流器
主要部分是一个 绕在铁芯上且自感 系数很大的线圈.
启动器
启动器内部有一只与电容器并联的小玻璃泡;
小玻璃泡内装有一个固定不动的静触片及一个双金
属片制成的U形动触片,动、静触片之间留有小缝
隙,形成两个电极;小玻璃泡内充有氖气.
电路图与工作原理
1.日光灯的点燃过程:
⑴ 闭合开关,电压加在启动器两极间,氖气放电发
辐射的
2.在日光灯的连接线路中,关于启动器的作用,以下说 法正确的是( C ) A.日光灯启动时,为灯管提供瞬时高压 B.日光灯正常工作时,起降压限流的作用 C.起到一个自动开关的作用,实际上可用一个弹片开关 代替(按下接通,放手断开) D.以上说法均不正确
3.日光灯的主要部件有灯管、镇流器、启动器.日光灯灯管的两端各有 一个灯丝,灯管内充有微量的氩气和稀薄的汞蒸气,灯管内壁上涂有荧 光粉.两个灯丝之间的气体导电时发出紫外线,使涂在管壁上的荧光粉 发出可见光.关于镇流器和启动器,下列说法正确的是( AB )
应用
小功率高压电源 低气压放电管 阴极射线管
演示空气中火花放电现象
汽车发动机、煤气灶的点 火装置
光谱管
X射线管
研究液体及固体介质的电容器击穿现象
三、自感现象的其他应用
在生产和生活中,自感现象是普遍存在的.凡有导线、
线圈的设备,只要有电流变化,都会有自感现象产生. 1.自感现象的应用 自感线圈是交流电路中的重要元件,在广播电台和 电视台的无线设备中,用它和电容器组成振荡电路来发 射电磁波;而在收音机和电视机中,同样也用振荡电路 来接收电磁波.
a
b
启
5.制作精密电阻时,为了消除在使用中由于电流的变化引 起的自感现象,用电阻丝绕制电阻时采用如图所示的双线 绕法,其道理是( C ) A.电路电流变化时,两根线中产生的自感电动势相互抵消 B.电路电流变化时,两根线中产生的自感电流相互抵消
C.电路电流变化时,两根线圈中的磁通量相互抵消
D.以上说法都不正确
一、日光灯与镇流器
日光灯结构
镇流器
启动器
灯管
灯管发光原理
灯管内充有微量的氩和稀 薄的汞蒸气,灯管内壁涂有荧 光物质.当管内的气体被击穿 而导电时,灯管两端炽热的灯
丝就会释放出大量电子,这些
电子与汞原子碰撞而放出紫外线,涂在灯管内壁的荧光物质 在紫外线的照射下发出可见光.根据不同的需要在管内充以 不同的气体,并在管的内壁上涂上不同的荧光物质,就可以 制造出发不同颜色光的日光灯.
电焊机
电焊时,焊条和金属
工件分别用导线通过电焊 机与电源相连.先把焊条 与被焊的工件短暂接触, 然后迅速将焊条提起, 与工件保持4~5mm的距离.这时,电流减小所引起的自感现
象使焊条与工件之间的空隙产生电弧火花,电弧火花产生的
高温把金属工件局部熔化,冷却后焊接处就熔为一体了.
2.自感现象的预防 大型电动机的定子绕组自感系数很大,电流很大, 如果要将电路断开,会产生很大的自感电动势,使开 关的闸刀和固定夹片之间的空气电离,形成电弧火花. 电弧火花会烧坏开关,甚至危及工作人员的安全.因此,
在切断这类电路时,必须采用特制的安全开关.比如,
可以把开关放在绝缘性能良好的油中.我们拔下一些插
头或拨动电源开关时,也会看到这样的电火花.所以,
在有煤气泄漏的场所,千万不要开、关电源.
双线绕法消除自感现象
由于两根平行导线中的电流方向 相反,它们的磁场可以互相抵消, 从而可以使自感现象的影响减弱 到可以忽略的程度.
拓展一步
1.日光灯与白炽灯的优劣
白炽灯发光时,大量的电能将转化为热能,只有极少一
部分可以转化为有用的光能.另外,白炽灯下物体的颜色不 够真实,且白炽灯的寿命短. 日光灯管是靠着灯管的汞原子由气体放电的过程释放
出紫外光,所消耗的电能约60%可以转换为紫外光.其他的
能量则转换为热能. 因此日光灯的效率大约为相同功率钨 丝电灯的两倍.由于日光灯工作时灯丝的温度低,所以它的 寿命也大大提高.
电路产生谐振,使灯管内产生气体击穿导电并产生“紫外线” 而击发灯管壁的荧光粉发出可见光.
二、感应圈
初级线圈由几匝粗导线绕制而成,次级线圈
则由多匝细导线绕成,分左、右两组套在初级线
圈上,次级线圈的两端接在放电器上.
工作原理
它的主要部分是两个绕在铁芯 MM′上的绝缘导线线圈,如图所示. 初级线圈直接绕在铁芯上,是比较少 的几匝粗导线线圈,次级线圈则由多
匝细导线组成.感应圈的初级线圈中
有节奏地通过断续的直流电.因此,各种电流断续器是感 应圈的重要部件.图中画出的是一种最简单的断续器,它
就是一个钢质弹簧片D.弹簧片上装有一小块软铁P,称为
小锤;在小锤后面装有一个螺丝钉W,当电路中无电流时,
弹簧片与螺丝钉接触.开关S接通电路后,电流流经初
级线圈,再经小锤与螺丝钉,然后回到电池组的另一
第3节 自感现象的应用
形式多样的日光灯
应用广泛的日光灯
日光灯优点
(1)比白炽灯省电,发光效率是白炽灯的5~6倍.
(2)日光灯的发光颜色比白炽灯更接近日光,光色
好,且发光柔和.
(3)白炽灯寿命短,普通白炽灯的寿命在1000~
3000小时之间,日光灯寿命较长,一般有效寿命是 3000~6000小时.
出辉光,产生的热量使U形动触片膨胀伸长,跟静触
片接触使电路接通.灯丝和镇流器中有电流通过.
⑵ 电路接通后,启动器中的氖 气停止放电,U形片冷却收缩,两
个触片分离,电路自动断开.
⑶ 在电路突然断开的瞬间,由于
镇流器电流急剧减小,会产生很高
的自感电动势,方向与电源电动势 方向相同,这个自感电动势与电源 电压加在一起,形成一个瞬时高电 压,加在灯管中的气体开始放电,于
当电路断开时,小锤与螺丝钉之间出现火花,
这火花使电流持续一段时间.因此,断开时间也就延
长了.为了减小火花,缩短断开时间,在线路中加装
一个电容器C,将它的一个极与小锤连接,另一个极接
到螺丝钉的支柱上.电路断开的瞬间产生的感应电流
集中到电容器里. 电容器两极板带电,减小了裂口 处的火花,电路断开就会进行得很快.由于电磁感应, 感应圈初级线圈断续地通过直流电流时,次级线圈就 感应出几千伏乃至上万伏的交变高电压.
是日光灯成为电流的通路开始发光.
2.日光灯正常发光: 日光灯开始发光后,由于交变电流通过镇流器
线圈,线圈中会产生自感电动势,它总是阻碍电
流的变化,这时的镇流器起着降压限流的作用,保
证日光灯正常发光.
思考: 根据日光灯的工作原理说出镇流器和启动器的 作用.
总结: 镇流器在启动时产生瞬时高压,在正常工作