自感现象应用.pptx

一、日光灯与镇流器一、日光灯与镇流器1完整的日光灯电路包括完整的日光灯电路包括 、开关等主要部分日光灯管的两端各有、开关等主要部分日光灯管的两端各有一根灯丝，管内充有稀薄的氩气和微量的水银蒸一根灯丝，管内充有稀薄的氩气和微量的水银蒸气，管的内壁上涂有气，管的内壁上涂有 ，受到紫外线照，受到紫外线照射时能发出可见光射时能发出可见光基础知识梳理基础知识梳理日光灯管日光灯管镇流器镇流器启动器启动器荧光物质荧光物质第1页/共29页若日光灯正常工作后，去掉启动器，若日光灯正常工作后，去掉启动器，日光灯还能正常工作吗？日光灯还能正常工作吗？【思考思考提示提示】能启动器只是在能启动器只是在日光灯通电瞬间起作用，正常工作后不起作日光灯通电瞬间起作用，正常工作后不起作用用思考第2页/共29页2启动器的氖泡内主要有两个金属片，启动器的氖泡内主要有两个金属片，一个是静金属片，另一个是倒一个是静金属片，另一个是倒U形动金属片，形动金属片，当电源开关闭合时，两个金属片之间会产生当电源开关闭合时，两个金属片之间会产生辉光放电，到辉光放电，到U形动金属片形动金属片 后与后与静金属片接触，待冷却后又断开恢复原状静金属片接触，待冷却后又断开恢复原状受热膨胀受热膨胀第3页/共29页3镇流器的主要部分是一个绕在铁芯镇流器的主要部分是一个绕在铁芯上且自感系数很大的线圈，闭合开关后，启上且自感系数很大的线圈，闭合开关后，启动器的动静片接触后又断开，使线圈上产生动器的动静片接触后又断开，使线圈上产生很大的很大的 ，使灯管点亮日光灯正常发，使灯管点亮日光灯正常发光后，线圈中产生的自感电动势起到光后，线圈中产生的自感电动势起到 的作用的作用自感电动势自感电动势降压限流降压限流第4页/共29页二、感应圈二、感应圈感应圈的主要组成部分有：感应圈的主要组成部分有：、绝缘套、铁芯、转换开关、断续器、电容器、放电、绝缘套、铁芯、转换开关、断续器、电容器、放电器等器等三、自感现象的其他应用三、自感现象的其他应用电焊机的工作是利用了电焊机的工作是利用了 初级线圈初级线圈次级线圈次级线圈自感自感 现象现象第5页/共29页一、镇流器的作用一、镇流器的作用镇流器是一个带铁芯的线圈，其自感系镇流器是一个带铁芯的线圈，其自感系数很大镇流器在日光灯起动阶段和正常发数很大镇流器在日光灯起动阶段和正常发光阶段，起着不尽相同的作用，具体表现为：光阶段，起着不尽相同的作用，具体表现为：1在灯管启动时，镇流器能够产生一在灯管启动时，镇流器能够产生一个高出电源电压很多的瞬时电压，使日光灯个高出电源电压很多的瞬时电压，使日光灯内的气体导电，而被点燃；在日光灯启动后，内的气体导电，而被点燃；在日光灯启动后，因为日光灯的电阻变得很小，只允许通过不因为日光灯的电阻变得很小，只允许通过不大的电流，否则就会将灯管烧坏这时加在大的电流，否则就会将灯管烧坏这时加在灯管两端的电压低于电源电压，此要求也是灯管两端的电压低于电源电压，此要求也是通过镇流器来实现的通过镇流器来实现的核心要点突破核心要点突破第6页/共29页2日光灯的工作过程分为预热阶段、日光灯的工作过程分为预热阶段、点燃阶段和正常发光阶段在不同阶段，镇点燃阶段和正常发光阶段在不同阶段，镇流器的作用不同在点燃时，镇流器的作用流器的作用不同在点燃时，镇流器的作用是提供瞬时电压；在正常发光时，镇流器起是提供瞬时电压；在正常发光时，镇流器起降压限流作用降压限流作用第7页/共29页二、日光灯的工作原理分析二、日光灯的工作原理分析1日光灯的发光原理日光灯的发光原理灯管的两端各有一根灯丝，灯管内充有灯管的两端各有一根灯丝，灯管内充有微量的氩和稀薄的天然汞蒸气，灯管内壁涂微量的氩和稀薄的天然汞蒸气，灯管内壁涂有荧光物质当管内的气体被击穿而导电时，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，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灯管内壁的荧光物质在紫外线的照射下发出可见光可见光(如图如图231所示所示)根据不同的需根据不同的需要在管内充以不同的气体，并在管的内壁涂要在管内充以不同的气体，并在管的内壁涂上不同的荧光物质，就可制造出发不同的颜上不同的荧光物质，就可制造出发不同的颜色光的日光灯色光的日光灯第8页/共29页图231第9页/共29页2日光灯的工作原理日光灯的工作原理(1)如图如图232所示，当开所示，当开关闭合后，电源电压加在启动器关闭合后，电源电压加在启动器的两极之间，使氖气放电发出辉的两极之间，使氖气放电发出辉光辉光产生的热量使光辉光产生的热量使U形动触形动触片膨胀伸长，与静触片接触，电片膨胀伸长，与静触片接触，电路导通，于是镇流器的线圈和灯路导通，于是镇流器的线圈和灯管的灯丝中就有电流通过管的灯丝中就有电流通过图232第10页/共29页(2)电路接通后，启动器中氖气停止放电，电路接通后，启动器中氖气停止放电，U形动触片冷却收缩，两个触片分离，电路形动触片冷却收缩，两个触片分离，电路断开，镇流器中产生很高的自感电动势，方断开，镇流器中产生很高的自感电动势，方向与原来的电动势方向相同，两者加在一起向与原来的电动势方向相同，两者加在一起形成瞬时高电压，加在灯管两端，使灯管中形成瞬时高电压，加在灯管两端，使灯管中气体开始放电，日光灯管成为电流的通路开气体开始放电，日光灯管成为电流的通路开始发光始发光(3)日光灯正常发光时，镇流器起降压限日光灯正常发光时，镇流器起降压限流的作用，保证日光灯正常发光流的作用，保证日光灯正常发光第11页/共29页在静、动两触片间并接一个电容器，其在静、动两触片间并接一个电容器，其作用是在两触面分离时避免产生火花而烧坏作用是在两触面分离时避免产生火花而烧坏触片没有此电容器，启动器也能工作日触片没有此电容器，启动器也能工作日光灯正常发光后，启动器两触片呈分离状态、光灯正常发光后，启动器两触片呈分离状态、不再工作不再工作特别提醒特别提醒第12页/共29页三、感应圈的工作过程三、感应圈的工作过程1感应圈的主要结构感应圈的主要结构两个绕在铁芯上的绝缘线圈，初级线圈两个绕在铁芯上的绝缘线圈，初级线圈直接绕在铁芯上，次级线圈分左、右两组套直接绕在铁芯上，次级线圈分左、右两组套在初级线圈上在初级线圈上图233第13页/共29页2工作过程工作过程闭合开关接通低压直流电源后，电流通闭合开关接通低压直流电源后，电流通过初级线圈，铁芯被磁化，吸引断续器簧片，过初级线圈，铁芯被磁化，吸引断续器簧片，使初级线圈所在的回路断开；由于瞬时无电使初级线圈所在的回路断开；由于瞬时无电流通过，铁芯失去磁性，断续器簧片又返回流通过，铁芯失去磁性，断续器簧片又返回原位置，使初级线圈所在的回路再度接通原位置，使初级线圈所在的回路再度接通在这样的反复过程中，初级线圈中的电流不在这样的反复过程中，初级线圈中的电流不断变化，由此产生的自感电动势会逐渐增至断变化，由此产生的自感电动势会逐渐增至数百伏由于次级线圈的匝数约为初级线圈数百伏由于次级线圈的匝数约为初级线圈的的100倍，在次级线圈的两端就会感应出数倍，在次级线圈的两端就会感应出数万伏的高压万伏的高压第14页/共29页3用途用途可以用于低气压放电管、阴极射线管、可以用于低气压放电管、阴极射线管、X射线管、光谱管等实验；还可以用来演示射线管、光谱管等实验；还可以用来演示空气中的火花放电现象、液体及固体介质的空气中的火花放电现象、液体及固体介质的电击穿现象、在空气中获取臭氧等电击穿现象、在空气中获取臭氧等另外，汽车发动机点火装置、煤气灶电另外，汽车发动机点火装置、煤气灶电子点火装置等，都是利用感应圈产生的高压子点火装置等，都是利用感应圈产生的高压电火花来完成点火工作的电火花来完成点火工作的第15页/共29页如图如图234所示是日光灯电路图，若所示是日光灯电路图，若按图示的电路连接，关于日光灯发光的情况，按图示的电路连接，关于日光灯发光的情况，下列叙述中正确的是下列叙述中正确的是()AS1接通，接通，S2、S3断开，日光灯就能断开，日光灯就能正常发光正常发光BS1、S2接通，接通，S3断开，日光灯就能断开，日光灯就能正常发光正常发光CS3断开，接通断开，接通S1、S2后，再断开后，再断开S2，日光灯就能正常发光，日光灯就能正常发光D当日光灯正常发光后，再接通当日光灯正常发光后，再接通S3，日光灯仍能正常发光日光灯仍能正常发光课堂互动讲练课堂互动讲练类型一类型一类型一类型一日光灯的工作原理日光灯的工作原理例例例例1 1第16页/共29页图234第17页/共29页【思路点拨思路点拨】弄清楚日光灯工作的电路弄清楚日光灯工作的电路原理，特别是启动过程的电路结构，是判断本原理，特别是启动过程的电路结构，是判断本题的关键题的关键【解析解析】当当S1接通，接通，S2、S3断开时，电断开时，电源电压源电压220 V直接加在灯管两端，达不到灯管直接加在灯管两端，达不到灯管启动的高压值，日光灯不能发光，选项启动的高压值，日光灯不能发光，选项A错误错误当当S1、S2接通，接通，S3断开时，灯管两端被短断开时，灯管两端被短路，电压为零，日光灯不能发光，选项路，电压为零，日光灯不能发光，选项B错误错误当日光灯正常发光后，再接通当日光灯正常发光后，再接通S3，则镇流，则镇流器被短路，灯管两端电压过高，会损坏灯管，器被短路，灯管两端电压过高，会损坏灯管，选项选项D错误错误第18页/共29页只有当只有当S1、S2接通，再断开接通，再断开S2，镇流器，镇流器中产生很大的自感电动势，和原电压一起加中产生很大的自感电动势，和原电压一起加在灯管两端，使灯管内气体电离，日光灯正在灯管两端，使灯管内气体电离，日光灯正常发光，选项常发光，选项C正确正确【答案答案】C【点评点评】启动器在日光灯启动时，相启动器在日光灯启动时，相当于自动开关，正常工作时不起作用，镇流当于自动开关，正常工作时不起作用，镇流器在灯管启动时产生瞬时高电压，正常工作器在灯管启动时产生瞬时高电压，正常工作时，降压限流时，降压限流第19页/共29页1.如图如图235所示，日光灯主要由灯所示，日光灯主要由灯管、镇流器和启动器组成下列说法错误管、镇流器和启动器组成下列说法错误的是的是()变式拓展变式拓展变式拓展变式拓展图235第20页/共29页A镇流器产生的瞬间高压来源于启动镇流器产生的瞬间高压来源于启动器两触片接通再断开的瞬间器两触片接通再断开的瞬间B灯管点燃后，启动器中两个触片分灯管点燃后，启动器中两个触片分离离C灯管点燃后，灯管两端的电压等于灯管点燃后，灯管两端的电压等于电源电压电源电压220 VD在日光灯正常工作时，镇流器起着在日光灯正常工作时，镇流器起着降压限流的作用降压限流的作用解析解析：选选C.在日光灯正常工作时，镇流在日光灯正常工作时，镇流器起着降压限流的作用，因此灯管点燃后，器起着降压限流的作用，因此灯管点燃后，灯管两端的电压小于电源电压灯管两端的电压小于电源电压220 V.第21页/共29页关于感应圈下列说法不正确的是关于感应圈下列说法不正确的是()A感应圈是利用自感现象来获得高电感应圈是利用自感现象来获得高电压的装置压的装置B在工程中，感应圈可作为大功率高在工程中，感应圈可作为大功率高压电源使用压电源使用C煤气灶电子点火装置，是利用感应煤气灶电子点火装置，是利用感应圈产生高电压电火花来完成的圈产生高电压电火花来完成的D感应圈的主要构造包括绕在铁芯上感应圈的主要构造包括绕在铁芯上的两个绝缘线圈及继电器等的两个绝缘线圈及继电器等类型二类型二类型二类型二感应圈的工作原理感应圈的工作原理例例例例2 2第22页/共29页【思路点拨思路点拨】结合感应圈的结构和工结合感应圈的结构和工作过程分析作过程分析【解析解析】感应圈是利用自感现象利用感应圈是利用自感现象利用低压直流电源来获得高电压的装置，低压直流电源来获得高电压的装置，A正确正确不选受直流电源提供电功率的限制，感应不选受直流电源提供电功率的限制，感应圈不能作为大功率高压电源使用，圈不能作为大功率高压电源使用，B不正确，不正确，所以选所以选B.感应圈的主要构造包括两个绝缘线感应圈的主要构造包括两个绝缘线圈和继电器等，圈和继电器等，D正确不选煤气灶电子点正确不选煤气灶电子点火装置是利用感应圈产生的高电压火花来完火装置是利用感应圈产生的高电压火花来完成的，成的，C正确不选正确不选【答案答案】B第23页/共29页【点评点评】感应圈副线圈两端的电压虽感应圈副线圈两端的电压虽然很高，但它的功率很小，因此副线圈中的然很高，但它的功率很小，因此副线圈中的电流很小，它可以做小功率高压电源电流很小，它可以做小功率高压电源第24页/共29页2下列利用了感应圈的是下列利用了感应圈的是()A煤气灶电子点火装置煤气灶电子点火装置B汽车发动机点火装置汽车发动机点火装置C物理、化学实验中的小功率高压电源物理、化学实验中的小功率高压电源D自动设备中的延时继电器自动设备中的延时继电器变式拓展变式拓展变式拓展变式拓展第25页/共29页解析解析：选选ABC.煤气灶电子点火装置，煤气灶电子点火装置，汽车发电机点火装置都是利用感应圈产生的汽车发电机点火装置都是利用感应圈产生的高压电火花来完成点火工作的，物理、化学高压电火花来完成点火工作的，物理、化学实验中的小功率电源是利用感应圈通过低压实验中的小功率电源是利用感应圈通过低压直流电源获得高电压，直流电源获得高电压，C正确；延时继电器正确；延时继电器利用线圈的电磁感应来正常工作的，没有用利用线圈的电磁感应来正常工作的，没有用到感应圈，到感应圈，D错误错误第26页/共29页随堂达标自测随堂达标自测第27页/共29页课时活页训练课时活页训练第28页/共29页