第6节 自感现象及其应用
1.关于自感现象,下列说法正确的是( )
A.感应电流一定和原来的电流方向相反
B.对于同一线圈,当电流变化越大时,线圈产生的自感电动势也越大
C.对于同一线圈,当电流变化越快时,线圈的自感系数也越大
D.对于同一线圈,当电流变化越快时,线圈中的自感电动势也越大
【答案】D
【解析】当电流增大时,感应电流的方向与原来的电流相反,当电流减小时,感应电流的方向与原来的电流相同,故选项A错误;自感电动势的大小,与电流变化快慢有关,与电流变化大小无关,故选项B错误,D正确;自感系数只取决于线圈本身的因素,与电流变化情况无关,故选项C错误.
2.在实际生产中,有些高压直流电路中含有自感系数很大的线圈,当电路中的开关S由闭合到断开时,线圈会产生很高的自感电动势,使开关S处产生电弧,危及操作人员的人身安全.为了避免电弧的产生,可在线圈处并联一个元件.下图所示方案可行的是( )
A B
C D
【答案】D
【解析】开关断开时,线圈L内由于产生自感电动势阻碍原电流的减小,利用二极管的单向导电性使线圈短路即可避免电弧的产生,故选D.
3.(2019·南通模拟)如图所示的电路中,三个灯泡A、B、C完全相同,电感L自感系数很大,其直流电阻与定值电阻R相等,D为理想二极管,下列判断中正确的是( )
A.闭合开关S的瞬间,灯泡A和C同时亮
B.闭合开关S的瞬间,只有灯泡C亮
C.闭合开关S稳定后,灯泡A、B、C一样亮
D.在电路稳定后,断开开关S的瞬间,灯泡B、C均要亮一下再熄灭
【答案】B
【解析】闭合开关的瞬间,由于二极管具有单向导电性,所以无电流通过B,由于线圈中自感电动势的阻碍,A灯逐渐亮,所以闭合开关S的瞬间,只有灯泡C亮,故A错误,B正确.由于二极管具有单向导电性,电路稳定后也无电流通过B,B不亮,故C错误.电感L自感系数很大,其直流电阻与定值电阻R相等,所以A、C两个支路的电流是相等的;在电路稳定后,断开开关S的瞬间,L由于产生自感电动势,相当于电源,灯泡B、C并联,所以B要亮一下再熄灭.同时由于B与C并联,流过C的电流一定比电路稳定时的电流小,所以C不能闪亮一下,而是逐渐熄灭,故D错误.
4.(多选)(2019·贵阳名校月考)如图所示,用电流传感器研究自感现象.电源内阻不可忽略,线圈的自感系数较大,其直流电阻小于电阻R的阻值.t=0时刻闭合开关S,电路稳定后,t1时刻断开S,电流传感器连接计算机分别描绘了整个过程线圈中的电流IL和电阻中的电流IR随时间t变化的图象.下列图象中可能正确的是( )
A B
C D
【答案】AD