断电自感试验中,当电路断开时,为什么通过灯泡的电流方向与原电流方向相反呢?

当电流增大时,自感电动势产生的电流与原来电流方向相反;当电流减小时,自感电动势产生的电流的方向与原来电流方向相同。电路断开时电流减小自感电动势产生的电流的方向与原来电流方向相同,不是应该通过灯泡的电流方向与原电流方向相同吗?可书上说“开关断开前后,通过灯泡的电流方向相反”

如图,黑色的标注是开关闭合时的过渡过程,红色是开关断开的过渡过程,你和教材都是对的,问题出在各自的参照物不同。定律说的是流过电感线圈的电流,书本说的是流过灯泡的电流。

线圈充电时线圈是负载,自感电势要阻碍电流的变化,实质是电能转换成磁能的过程;断电后线圈是电源,是磁能转换成电能的过程,断电的瞬间电流不变(电流源性质),能量释放回路的电阻值越大,感应电压越高,这就是开关断开会产生电弧的原因,所以感性负载都要并联能量吸收装置,如二极管串联电阻。

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第1个回答  2013-07-31
合上开关时自感线圈里开始有电流,自感线圈里面的磁通量在逐渐增大,自感线圈会产生一个跟电流方向相反的电动势,以阻碍电流的增大。换句话说自感线圈只会延缓电流从0增加到最大值的时间,而不能使这个电流反向。产生了自感电动势不一定形成自感电流啊。追问

电路断开时,电流减小,自感电动势产生的电流的方向与原来电流方向相同,不是应该通过灯泡的电流方向与原电流方向相同吗?可书上说“开关断开前后,通过灯泡的电流方向相反”

追答

电路断开就不能这样看了,因为没有电源给线路供电了,合上开关时是因为有电源给线路供电,所以自感电动势只是阻碍电流增加,但不能阻止。
这个实验中,电感线圈相当于一个储能器,合上开关的过程是充电过程,电能转化为磁能在线圈的磁场中存储起来。当开关断开时,自感线圈以产生自感电流的方式,将储存的能量释放。

追问

关键是“开关断开前后,通过灯泡的电流为什么方向相反”

追答

开关断开前有电源供电,灯泡的电流方向由电源决定。断开后,自感线圈就相当于电源了,跟灯泡组成回路,虽然线圈里面的电流方向没有变化,但灯泡里的电流实际上反向了。

第2个回答  2013-08-01
电感有保持电流不变的“惯性”,电路断开时,电源电流瞬间减小为0,但是电感上的电流并不会立刻减小,那这个电流流向哪呢?
电源已经断了,电感上的电流只能流向灯泡。所以灯泡上的电流必须相反。那就是电感上的电流。电感和电灯成了一个闭合的串联回路,灯泡上的电流=电感上的电流。或者说,此时电感变成了电源,灯泡是用电器。
第3个回答  2013-08-02
当电流减小时,自感电动势产生的电流的方向与原来电流方向相同。电路断开时电流减小自感电动势产生的电流的方向与原来电流方向相同.
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