解析:K闭合时L中电流的方向是b-L-a,K断开的瞬间L中电流突然减小,L中产生阻碍电流减小的感应电动势,L成为新的电源,但电流只能在原方向上减小,所以正确答案是:[a到b,断路时的自感现象]。

拓展:本题的考查点与上题相同,说明这部分内容是高考的热点内容。应该高度重视。

例3 一个线圈的电流在均匀增大,则这个线圈(  )

A.自感系数也将均匀增大

B.自感电动势也将均匀增大

C.磁通量也将均匀增大

D.自感系数,自感电动势都不变

解析:电流均匀增大则磁通量均匀增大,磁通量的变化率恒定。所以自感电动势不变。自感系数与电流无关。正确答案是C和D。

拓展:在自感现象中电流的变化率与磁通量的变化率是成正比例的,因为线圈中的磁场就是它自身的电流产生的,电流增大磁场就增强,磁通量就增大。

例4、如图4-6-4所示的电路中,两个电流表G1和G2的零点都在刻度盘中央,当电流从"-"接线柱流入时,指针向右摆,当电流从"+"接线柱流入时,指针向左摆,当电路接通并达到稳定时再断开的瞬间,下列哪个说法符合实际( )

A.G1指针向左摆,G2指针向右摆

B.G1指针向右摆,G2指针向左摆

C.G1、G2的指针都向左摆

D.G1、G2的指针都向右摆

解析:K断开的瞬间,LRG1G2组成了一个新的回路,新回路的电源是L,L阻碍L中的向右的电流减少,所以回路中还有顺时针的电流,正确答案是A。

拓展:本题的考点与例一和例二相同,只是在情景上多加了两个电流表,这类问题的关键是确定L中原来的电流方向,L作为新电源时电流的方向并不改变。

例5如图4-6-5所示的两个线圈A和B并排放置,当A线圈的电键S闭合的瞬时,B线圈中因磁通量增加而产生感应电流。请说明此时B线圈中感应电流对A线圈中的磁场有何影响?

解析 由图4-6-5可知,开关闭合时A线圈的下面出现N极,B线圈因磁通量增加而产生感应电流,根据楞次定律B线圈下面也是出现N极(阻碍A线圈的磁感线穿入B),B线圈中感应电流产生的磁感线是由下而上地穿过A线圈的(与A线圈中磁场反向),所以感应电流的磁场起着阻碍A线圈中磁场增强的作用。

拓展 由此可见只要A线圈的磁感线穿过B,而B能够产生感应电流并且感应电流的磁感线又能够穿过A,那么不管A、B的位置如何放置,A、B之间都能够产生互感现象。

例6 家用日光灯电路是利用自感现象的一个常见的例子。日光灯的电路如图4-6-6,图中S是是启动器(内有双金属片并充氖气),L是镇流器(有铁芯的线圈),D是日光灯灯管。试分析日光灯工作原理。

解析 开关闭合后,220V电压加在启动器S的两端,使启动器玻璃泡内氖气放电,放电产生的热量使玻璃泡内的双金属片膨胀,动触片与静触片短路,电流突然增大,镇流器因电流突变产生很大的自感电动势,这一高电动势使日光灯灯管内汞蒸汽放电,日光灯就发光了。

拓展 日光灯镇流器的作用有两个方面:一是在启动时给灯管提供高电压;二是在正常使用时限制通过灯管的电流(因为日光灯电路中使用交流电,镇流器线圈的自感电动势总是阻碍电流的变化,镇流器的名称由此而来)。 分析日光灯的电路图时,应以日光灯管为中心。启动器与日光灯管并联,镇流器与日光灯管串联,这样分析有利于记忆掌握日光灯的电路图,也有利于理解启动器和镇流器的作用。