日光燈的工作原理【一類資料】

1、日光燈的工作原理,2014.2.27,1,精制薈萃,例1、(雙) 如圖所示的電路中,A1和A2是完全相同的燈泡,線圈L的電阻可以忽略.下列說法中正確的是 A. 合上開關(guān)S接通電路時,A2先亮,A1后亮,最后一樣亮 B. 合上開關(guān)S接通電路時,A1和A2始終一樣亮 C. 斷開開關(guān)S切斷電路時,A2立刻熄滅,A1過會兒熄滅 D. 斷開開關(guān)S切斷電路時,A1和A2都要過一會兒才熄滅,AD,A1,A2,R1,L,2,精制薈萃,例5、如圖所示,多匝電感線圈的電阻和電池內(nèi)阻都忽略不計,兩個電阻的阻值都是R,電鍵S原來打開,電流為I0,今合上電鍵將一電阻短路,于是線圈有自感電動勢產(chǎn)生,這電動勢 A. 有阻礙

2、電流的作用,最后電流由I0 減少到零 B. 有阻礙電流的作用,最后電流總小于I0 C. 有阻礙電流增大的作用,因而電流I0保持不變 D. 有阻礙電流增大的作用,但電流最后還是增大到2I0,D,提示：線圈中的電流不能突變,3,精制薈萃,例6(雙)、如圖所示,電路甲、乙中,電阻R和自感線圈L的電阻值都很小,接通S,使電路達到穩(wěn)定,燈泡D發(fā)光.則 A. 在電路甲中,斷開S,D將逐漸變暗 B. 在電路甲中,斷開S,D將先變得更亮,然后漸漸變暗 C. 在電路乙中,斷開S,D將漸漸變暗 D. 在電路乙中,斷開S,D將變得更亮,然后漸漸變暗,AD,4,精制薈萃,如圖224所示，LA、LB是兩個完全相同的小燈

3、炮，燈泡電阻rR.L是一個自感系數(shù)很大的線圈，它的電阻和R相等由于自感現(xiàn)象，當開關(guān)接通或斷開時，下列說法正確的是(),圖224,AS接通時，燈泡LA先亮，LB后亮 BS接通時，IAIB CS斷開，LB先熄滅，LA則先閃亮一下再熄滅 DS斷開時，IAIB,【答案】C,5,精制薈萃,【精講精析】S接通時，L中產(chǎn)生與電流方向相反的電動勢，阻礙作用很大，相當于斷路因此LA和LB同時亮，且LA亮度大，即IAIB，故AB錯誤當達到穩(wěn)定時，LA和LB亮度相同，此時IAIBIA，因此LA先閃亮一下再熄滅，故C正確開關(guān)斷開后，無電流通過LB，因此LB先熄滅故D錯誤,6,精制薈萃,【規(guī)律總結(jié)】若電路中的電流發(fā)生變

4、化，電感L的作用總是阻礙電流的變化；當電路穩(wěn)定時，電感L相當于一段導體，若電感L有直流電阻，則相當于定值電阻的作用；若無直流電阻，則它相當于一根短路導線,7,精制薈萃,三、日光燈的工作原理 1日光燈發(fā)光原理 燈管內(nèi)充有微量氬和稀薄汞蒸氣兩端有燈絲，內(nèi)壁涂有熒光物質(zhì)其發(fā)光原理如下流程： 圖222,8,精制薈萃,2啟動器的作用 圖223 (1)構(gòu)造：如圖223所示，它是一個充有氖氣的小玻璃泡，里面裝上兩個電極，一個固定不動的靜觸片和一個用雙金屬片制成的U形動觸片,9,精制薈萃,(2)作用：當開關(guān)閉合時，電源把電壓加在啟動器兩極之間，使氖氣放電發(fā)出輝光，輝光產(chǎn)生的熱量使雙金屬片受熱膨脹，內(nèi)層膨脹幅度

5、大一些，使U形動觸片膨脹伸長跟靜觸片接觸而把電路導通，于是鎮(zhèn)流器中的線圈和燈管的燈絲中就有電流通過，電路接通后，啟動器中的氖氣停止放電，U形動觸片冷卻收縮，兩個觸片分離，電路自動斷開，在電路突然中斷瞬間，鎮(zhèn)流器線圈因自感產(chǎn)生一個瞬時高壓，這個高壓和電源電壓加在燈管兩端使燈管中的汞蒸氣開始放電導通，使日光燈發(fā)光 歸納一句：利用氖管的輝光放電，起著自動把電路接通和斷開為鎮(zhèn)流器產(chǎn)生瞬時自感高壓的作用,10,精制薈萃,3鎮(zhèn)流器的作用： 鎮(zhèn)流器是一個帶鐵芯的線圈，其自感系數(shù)很大鎮(zhèn)流器在日光燈啟動階段和正常發(fā)光階段，起著不盡相同的作用，具體表現(xiàn)為： (1)在燈管啟動時，鎮(zhèn)流器能夠產(chǎn)生一個高出電源電壓很多的

6、瞬時電壓，使日光燈內(nèi)的氣體導電，而被點燃；在日光燈啟動后，因為日光燈的電阻變得很小，只允許通過不大的電流，否則就會將燈管燒壞這時加在燈管兩端的電壓低于電源電壓，此要求也是通過鎮(zhèn)流器來實現(xiàn)的,11,精制薈萃,(2)日光燈的工作過程分為預(yù)熱階段、點燃階段和正常發(fā)光階段在不同階段，鎮(zhèn)流器的作用不同在點燃時，鎮(zhèn)流器的作用是提供瞬時電壓；在正常發(fā)光時，鎮(zhèn)流器起降壓限流作用,12,精制薈萃,例1.日光燈的主要部件有燈管、鎮(zhèn)流器、啟動器.日光燈燈管的兩端各有一個燈絲,燈管內(nèi)充有微量的氬氣和稀薄的汞蒸氣,燈管內(nèi)壁上涂有熒光粉.兩個燈絲之間的氣體導電時發(fā)出紫外線,使涂在管壁上的熒光粉發(fā)出可見光 A.在日光燈正常

7、工作后,如果取 走啟動器,日光燈還能正常發(fā)光 B.啟動器如果被擊穿了(短路), 日光燈不能正常啟動 C.鎮(zhèn)流器在日光燈的燈管發(fā)光后,不再起任何作用 D.在日光燈中,鎮(zhèn)流器的另一個作用是將交流電轉(zhuǎn)換為直流電,AB,13,精制薈萃,例2、如圖所示的四個日光燈的接線圖中,S1為啟動器,S2為開關(guān),L為鎮(zhèn)流器,能使日光燈正常發(fā)光的是,AC,S2,14,精制薈萃,例3對于日光燈的下列說法中正確的是() A啟動器是在日光燈啟動過程中起接通電路并提供瞬時高壓的作用 B鎮(zhèn)流器在日光燈啟動及工作過程中起降壓限流作用 C日光燈發(fā)光原理同白熾燈一樣，都是由燈絲產(chǎn)生足夠熱量時發(fā)光的 D啟動器只在日光燈啟動時起暫時接通

8、電路的作用，而鎮(zhèn)流器在啟動時提供高壓，在正常工作時又起降壓限流作用,D,15,精制薈萃,解析：選D.啟動時，啟動器起接通電路作用，然后斷開，鎮(zhèn)流器由于自感產(chǎn)生瞬時高壓，將氣體擊穿后，熾熱的燈絲釋放電子與汞原子碰撞產(chǎn)生紫外線，再引起熒光物質(zhì)發(fā)光，正常工作時鎮(zhèn)流器又阻礙電流變化起降壓限流作用，可見A、B、C錯，D對,16,精制薈萃,在日光燈工作原理中，如圖227所示，簡述其原理并完成以下問題： (1)開關(guān)合上前，啟動器的靜金屬片和動金屬片是_(填“接通的”或“斷開的”); (2)開關(guān)剛合上時，220 V交流電壓加在_之間，使氖泡發(fā)出輝光； (3)日光燈啟動瞬間，燈管兩端的電壓_220 V(填“高于

9、”“等于”或“小于”)；,(4)日光燈正常發(fā)光時，啟動器的靜觸片和動觸片_(填“接通”或“斷開”)，鎮(zhèn)流器起著_的作用，保證日光燈正常工作； (5)啟動器中的電容器能_，沒有電容器，啟動器也能工作,【答案】(1)斷開的(2)啟動器的兩電極(3)高于 (4)斷開降壓限流(5)避免產(chǎn)生電火花,17,精制薈萃,【思路點撥】日光燈是典型自感現(xiàn)象的應(yīng)用，要根據(jù)其現(xiàn)成部件的作用分析 【自主解答】按原理圖接好日光燈電路后，當開關(guān)閉合，電源把電壓加在啟動器的兩金屬片之間，使氖泡內(nèi)的氖氣放電發(fā)出輝光輝光放電產(chǎn)生的熱量使U形動片膨脹，跟靜片接觸把電路接通，于是鎮(zhèn)流器的線圈和燈管的燈絲中就有電流通過，電路接通后，啟

10、動器中的氖氣停止放電，U形片冷卻后收縮恢復原狀，兩金屬片分離電路斷開，,18,精制薈萃,由于鎮(zhèn)流器的自感作用，會產(chǎn)生很高的自感電動勢，其方向與原電壓方向相同，很高的自感電動勢加上原電源電壓加在燈管兩端，使管內(nèi)汞氣體導電，產(chǎn)生紫外線，激發(fā)熒光粉發(fā)光，燈管被點亮 日光燈使用的是正弦交流電，電流的大小和方向都隨時間做周期性變化，在日光燈正常發(fā)光后，由于交變電流通過鎮(zhèn)流器的線圈，線圈中會產(chǎn)生自感電動勢，它的作用總是阻礙電流的變化，這時的鎮(zhèn)流器就起到了降壓限流的作用，保證日光燈的正常工作,19,精制薈萃,啟動器中的電容器能使動靜片脫離時避免產(chǎn)生電火花而燒毀啟動器沒有電容器，同樣能工作，當日光燈正常點亮后

11、，啟動器不再起作用，就是摘去了也不影響日光燈的發(fā)光,20,精制薈萃,變式訓練如圖228所示，日光燈主要由燈管、鎮(zhèn)流器和啟動器組成下列說法錯誤的是() 圖228,A鎮(zhèn)流器產(chǎn)生的瞬間高壓來源于啟動器兩觸片接通再斷開的瞬間 B燈管點燃后，啟動器中兩個觸片分離 C燈管點燃后，燈管兩端的電壓等于電源電壓220 V D在日光燈正常工作時，鎮(zhèn)流器起著降壓限流的作用,C,21,精制薈萃,解析：選C.在日光燈正常工作時，鎮(zhèn)流器起著降壓限流的作用，因此燈管點燃后，燈管兩端的電壓小于電源電壓220 V.,22,精制薈萃,如圖225所示的電路中，S閉合時流過電感線圈的電流為2 A，流過燈泡的電流是1 A將S突然斷開，則S斷開前后，能正確反映流過燈泡的電流I隨時間t變化關(guān)系的圖象是下圖中的(),圖225,圖226,【答案】D,23,精制薈萃,【精講精析】由題圖所示知，在S閉合的時候，流過燈泡、線圈L的電流方向都是自左向右的，在S斷開的瞬間，