八、自感现象的应用

自感现象在各种电路设备和无线电技术中有广泛的应用．日光灯的镇流器就是利用线圈自感现象的一个例子．图 2-27 是日光灯的电路图，它主要是由灯管、

镇流器和起动器组成的．镇流器是一个带铁心的线圈．起动器的构造如图 2-28 所示，它是一个充有氖气的小玻璃泡，里面装有两个电极，一个固定不动的静触片和一个用双金属片制成的 U 形触片．灯管内充有稀薄的水银蒸气．当水银蒸气导电时，就发出紫外线，使涂在管壁上的荧光粉发出柔和的白光．由于激发水银蒸气导电所需的电压比 220 伏的电源电压高得多，因此，日光灯在开始点燃时需要一个高出电源电压很多的瞬时电压．在日光灯点燃后正常发光时，灯管的电阻变得很小，只允许通过不大的电流，电流过强就会烧毁灯管，这时又要使加在灯管上的电压大大低于电源电压．这两方面的要求都是利用跟灯管串联的镇流器来达到的．

当开关闭合后，电源把电压加在起动器的两极之间，使氖气放电而发出辉光．辉光产生的热量使 U 形触片膨胀伸长，跟静触片接触而把电路接通．于是镇流器的线圈和灯管的灯丝中就有电流通过．电路接通后，起动器中的氖气停止放电，U 形触片冷却收缩，两个触片分离，电路自动断开．在电路突然中断的瞬间，在镇流器两端产生一个瞬时高电压，这个电压加上电源电压加在灯管两端，使灯管中的水银蒸气开始放电，于是日光灯管成为电流的通路开始发光．在日光灯正常发光时，由于交流电不断通过镇流器的线圈，线圈中就有自感电动势，它总是阻碍电流变化的．这时镇流器起着降压限流作用，保证日光灯的正常工作．

自感现象也有不利的一面．在自感系数很大而电流又很强的电路（如大型电动机的定子绕组）中，在切断电路的瞬间，由于电流强度在很短的时间内发生很大的变化，会产生很高的自感电动势，使开关的闸刀和固定夹片之间的空气电离而变成导体，形成电弧．这会烧坏开关，甚至危及工作人员的安全．因此，切断这类电路时必须采用特制的安全开关．常见的安全开关是将开关放在绝缘性能良好的油中，防止电弧的产生，保证安全．

练习五

制造电阻箱时，要用双线绕法，如图 2-29

所示．这样就可以使自感现象的影响减弱到可以略去的程度．为什么？
有一个线圈，它的自感系数是 1.2 亨，当通过它的电流在 1/200

秒内由零增加到 5.0 安时，线圈中产生的自感电动势多大？
一个线圈的电流强度在 0.001 秒内有 0.02 安的变化时，产生 50 伏的

自感电动势，求线圈的自感系数。如果这个电路中电流强度的变化率变为 40 安/ 秒，自感电动势是多大？

试证明 1 亨=1 欧·秒。
根据感生电动势■= ∆φ 和■=L ∆I ，证明 L= ∆φ ，并说明这个式子的物

∆t ∆t ∆I

理意义。