日光燈工作原理

1、日光燈的工作原理日光燈的工作原理2014.2.27例例1、(雙雙) 如圖所示的電路中如圖所示的電路中,A1和和A2是完全相同的燈是完全相同的燈泡泡,線圈線圈L的電阻可以忽略的電阻可以忽略.下列說法中正確的是下列說法中正確的是A. 合上開關(guān)合上開關(guān)S接通電路時(shí)接通電路時(shí),A2先亮先亮,A1后亮后亮,最后一樣亮最后一樣亮B. 合上開關(guān)合上開關(guān)S接通電路時(shí)接通電路時(shí),A1和和A2始終一樣亮始終一樣亮 C. 斷開開關(guān)斷開開關(guān)S切斷電路時(shí)切斷電路時(shí),A2立刻熄滅立刻熄滅,A1過過會兒熄滅會兒熄滅D. 斷開開關(guān)斷開開關(guān)S切斷電路時(shí)切斷電路時(shí),A1和和A2都要過一會兒才熄滅都要過一會兒才熄滅ADA1A2R1

2、L這句話如何理解這句話如何理解?例例5、如圖所示、如圖所示,多匝電感線圈的電阻和電池內(nèi)阻都多匝電感線圈的電阻和電池內(nèi)阻都忽略不計(jì)忽略不計(jì),兩個(gè)電阻的阻值都是兩個(gè)電阻的阻值都是R,電鍵電鍵S原來打開原來打開,電電流為流為I0,今合上電鍵將一電阻短路今合上電鍵將一電阻短路,于是線圈有自感電于是線圈有自感電動勢產(chǎn)生動勢產(chǎn)生,這電動勢這電動勢A. 有阻礙電流的作用有阻礙電流的作用,最后電流由最后電流由I0 減少到零減少到零B. 有阻礙電流的作用有阻礙電流的作用,最后電流總小于最后電流總小于I0C. 有阻礙電流增大的作用有阻礙電流增大的作用,因而電流因而電流I0保持不變保持不變D. 有阻礙電流增大的作用

3、有阻礙電流增大的作用,但電流最后還是增大到但電流最后還是增大到2I0SRRI0LD 提示：線圈中的電流不能突變提示：線圈中的電流不能突變 例例6(雙雙)、如圖所示、如圖所示,電路甲、乙中電路甲、乙中,電阻電阻R和自感線圈和自感線圈L的電阻值都很小的電阻值都很小,接通接通S,使電路達(dá)到穩(wěn)定使電路達(dá)到穩(wěn)定,燈泡燈泡D發(fā)光發(fā)光.則則A. 在電路甲中在電路甲中,斷開斷開S,D將逐漸變暗將逐漸變暗B. 在電路甲中在電路甲中,斷開斷開S,D將先變得更亮將先變得更亮,然后漸漸變暗然后漸漸變暗C. 在電路乙中在電路乙中,斷開斷開S,D將漸漸變暗將漸漸變暗D. 在電路乙中在電路乙中,斷開斷開S,D將變得更亮將變

4、得更亮,然后漸漸變暗然后漸漸變暗A(chǔ)D 如圖如圖224所示，所示，LA、LB是兩個(gè)完全相同是兩個(gè)完全相同的小燈炮，燈泡電阻的小燈炮，燈泡電阻rR.L是一個(gè)自感系數(shù)很大的是一個(gè)自感系數(shù)很大的線圈，它的電阻和線圈，它的電阻和R相等由于自感現(xiàn)象，當(dāng)開關(guān)相等由于自感現(xiàn)象，當(dāng)開關(guān)接通或斷開時(shí)，下列說法正確的是接通或斷開時(shí)，下列說法正確的是()圖圖224AS接通時(shí)，燈泡接通時(shí)，燈泡LA先亮，先亮，LB后亮后亮BS接通時(shí)，接通時(shí)，IAIBCS斷開，斷開，LB先熄滅，先熄滅，LA則先閃亮一則先閃亮一下再熄滅下再熄滅DS斷開時(shí)，斷開時(shí)，IAIB【答案】【答案】C【精講精析】【精講精析】S接通時(shí)，接通時(shí)，L中產(chǎn)生與

5、電流方向中產(chǎn)生與電流方向相反的電動勢，阻礙作用很大，相當(dāng)于斷相反的電動勢，阻礙作用很大，相當(dāng)于斷路因此路因此LA和和LB同時(shí)亮，且同時(shí)亮，且LA亮度大，即亮度大，即IAIB，故故AB錯誤當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，錯誤當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，LA和和LB亮度相同，亮度相同，此時(shí)此時(shí)IAIBIA，因此，因此LA先閃亮一下再熄滅，先閃亮一下再熄滅，故故C正確開關(guān)斷開后，無電流通過正確開關(guān)斷開后，無電流通過LB，因此，因此LB先熄滅故先熄滅故D錯誤錯誤【規(guī)律總結(jié)】【規(guī)律總結(jié)】若電路中的電流發(fā)生變化，若電路中的電流發(fā)生變化，電感電感L的作用總是阻礙電流的變化；當(dāng)電路穩(wěn)的作用總是阻礙電流的變化；當(dāng)電路穩(wěn)定時(shí)，電感定時(shí)，電感L相

6、當(dāng)于一段導(dǎo)體，若電感相當(dāng)于一段導(dǎo)體，若電感L有直有直流電阻，則相當(dāng)于定值電阻的作用；若無直流電阻，則相當(dāng)于定值電阻的作用；若無直流電阻，則它相當(dāng)于一根短路導(dǎo)線流電阻，則它相當(dāng)于一根短路導(dǎo)線三、日光燈的工作原理三、日光燈的工作原理1日光燈發(fā)光原理日光燈發(fā)光原理燈管內(nèi)充有微量氬和稀薄汞蒸氣兩端有燈絲，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：內(nèi)壁涂有熒光物質(zhì)其發(fā)光原理如下流程： 圖圖222 2啟動器的作用啟動器的作用圖圖223(1)構(gòu)造：如圖構(gòu)造：如圖223所示，它是一個(gè)充有氖所示，它是一個(gè)充有氖氣的小玻璃泡，里面裝上兩個(gè)電極，一個(gè)固定氣的小玻璃泡，里面裝上兩個(gè)電

7、極，一個(gè)固定不動的靜觸片和一個(gè)用雙金屬片制成的不動的靜觸片和一個(gè)用雙金屬片制成的U形動形動觸片觸片(2)作用：當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，電源把電壓加在啟動器兩作用：當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，電源把電壓加在啟動器兩極之間，使極之間，使氖氣放電發(fā)出輝光，輝光產(chǎn)生的熱量使氖氣放電發(fā)出輝光，輝光產(chǎn)生的熱量使雙金屬片受熱膨脹雙金屬片受熱膨脹，內(nèi)層膨脹幅度大一些，使，內(nèi)層膨脹幅度大一些，使U形形動觸片膨脹伸長跟靜觸片接觸而把電路導(dǎo)通，于是動觸片膨脹伸長跟靜觸片接觸而把電路導(dǎo)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，路接通后，啟動器中的氖氣停止

8、放電，U形動觸片形動觸片冷卻收縮，兩個(gè)觸片分離，電路自動斷開，在電路冷卻收縮，兩個(gè)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(gè)瞬時(shí)高突然中斷瞬間，鎮(zhèn)流器線圈因自感產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)高壓，這個(gè)高壓和電源電壓加在燈管兩端使燈管中的壓，這個(gè)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(dǎo)通，汞蒸氣開始放電導(dǎo)通，使日光燈發(fā)光使日光燈發(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)生接通和斷開為鎮(zhèn)流器產(chǎn)生瞬時(shí)自感高壓瞬時(shí)自感高壓的作用的作用3鎮(zhèn)流器的作用：鎮(zhèn)流器的作用：鎮(zhèn)流器是一個(gè)帶鐵芯的線圈，其自感系數(shù)很鎮(zhèn)流器是一個(gè)

9、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，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：起著不盡相同的作用，具體表現(xiàn)為：(1)在燈管啟動時(shí)，鎮(zhèn)流器能夠產(chǎn)生一個(gè)高出電在燈管啟動時(shí)，鎮(zhèn)流器能夠產(chǎn)生一個(gè)高出電源電壓很多的瞬時(shí)電壓，使日光燈內(nèi)的氣體導(dǎo)源電壓很多的瞬時(shí)電壓，使日光燈內(nèi)的氣體導(dǎo)電，而被點(diǎn)燃；在電，而被點(diǎn)燃；在日光燈啟動后，因?yàn)槿展鉄羧展鉄魡雍螅驗(yàn)槿展鉄舻碾娮枳兊煤苄?，只允許通過不大的電流的電阻變得很小，只允許通過不大的電流，否，否則就會將燈管燒壞這時(shí)加在燈管兩端的電壓則就會將燈管燒壞這時(shí)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

10、器來實(shí)現(xiàn)低于電源電壓，此要求也是通過鎮(zhèn)流器來實(shí)現(xiàn)的的(2)日光燈的工作過程分為日光燈的工作過程分為預(yù)熱階段、點(diǎn)燃階段預(yù)熱階段、點(diǎn)燃階段和正常發(fā)光階段和正常發(fā)光階段在不同階段，鎮(zhèn)流器的作用在不同階段，鎮(zhèn)流器的作用不同不同在點(diǎn)燃時(shí)，鎮(zhèn)流器的作用是提供瞬時(shí)電在點(diǎn)燃時(shí)，鎮(zhèn)流器的作用是提供瞬時(shí)電壓壓；在正常發(fā)光時(shí)，鎮(zhèn)流器起降壓限流作用在正常發(fā)光時(shí)，鎮(zhèn)流器起降壓限流作用例例1.日光燈的主要部件有燈管、鎮(zhèn)流器、啟動器日光燈的主要部件有燈管、鎮(zhèn)流器、啟動器.日日光燈燈管的兩端各有一個(gè)燈絲光燈燈管的兩端各有一個(gè)燈絲,燈管內(nèi)充有微量的氬燈管內(nèi)充有微量的氬氣和稀薄的汞蒸氣氣和稀薄的汞蒸氣,燈管內(nèi)壁上涂有熒光粉燈管內(nèi)

11、壁上涂有熒光粉.兩個(gè)燈絲兩個(gè)燈絲之間的氣體導(dǎo)電時(shí)發(fā)出紫外線之間的氣體導(dǎo)電時(shí)發(fā)出紫外線,使涂在管壁上的熒光使涂在管壁上的熒光粉發(fā)出可見光粉發(fā)出可見光A.在日光燈正常工作后在日光燈正常工作后,如果取如果取走啟動器走啟動器,日光燈還能正常發(fā)光日光燈還能正常發(fā)光B.啟動器如果被擊穿了啟動器如果被擊穿了(短路短路),日光燈不能正常啟動日光燈不能正常啟動C.鎮(zhèn)流器在日光燈的燈管發(fā)光后鎮(zhèn)流器在日光燈的燈管發(fā)光后,不再起任何作用不再起任何作用D.在日光燈中在日光燈中,鎮(zhèn)流器的另一個(gè)作用是將交流電轉(zhuǎn)換鎮(zhèn)流器的另一個(gè)作用是將交流電轉(zhuǎn)換為直流電為直流電 啟動器啟動器220V鎮(zhèn)流器鎮(zhèn)流器AB例例2、如圖所示的四個(gè)日光

12、燈的接線圖中、如圖所示的四個(gè)日光燈的接線圖中,S1為為啟動器啟動器,S2為開關(guān)為開關(guān),L為鎮(zhèn)流器為鎮(zhèn)流器,能使日光燈正常能使日光燈正常發(fā)光的是發(fā)光的是 AC S2例例3對于日光燈的下列說法中正確的是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啟動器是在日光燈啟動過程中起接通電路并提供瞬時(shí)高壓的作用提供瞬時(shí)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鎮(zhèn)流器在日光燈啟動及工作過程中起降壓限流作用流作用C日光燈發(fā)光原理同白熾燈一樣，都是由燈絲日光燈發(fā)光原理同白熾燈一樣，都是由燈絲產(chǎn)生足夠熱量時(shí)發(fā)光的產(chǎn)生足夠熱量時(shí)發(fā)光的D啟動器只在日光燈啟動時(shí)起暫時(shí)接通電路的啟動器

13、只在日光燈啟動時(shí)起暫時(shí)接通電路的作用，而鎮(zhèn)流器在啟動時(shí)提供高壓，在正常工作作用，而鎮(zhèn)流器在啟動時(shí)提供高壓，在正常工作時(shí)又起降壓限流作用時(shí)又起降壓限流作用D解析：解析：選選D.啟動時(shí)，啟動器起接通電路作用，啟動時(shí)，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(shí)高壓，將然后斷開，鎮(zhèn)流器由于自感產(chǎn)生瞬時(shí)高壓，將氣體擊穿后，熾熱的燈絲釋放電子與汞原子碰氣體擊穿后，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，正常工撞產(chǎn)生紫外線，再引起熒光物質(zhì)發(fā)光，正常工作時(shí)鎮(zhèn)流器又阻礙電流變化起降壓限流作用，作時(shí)鎮(zhèn)流器又阻礙電流變化起降壓限流作用，可見可見A、B、C錯，錯，D對對 在日光燈工作

14、原理中，如圖在日光燈工作原理中，如圖227所示，簡述其原所示，簡述其原理并完成以下問題：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開關(guān)合上前，啟動器的靜金屬片和動金屬片是_(填填“接通的接通的”或或“斷開的斷開的”); (2)開關(guān)剛合上時(shí)，開關(guān)剛合上時(shí)，220 V交流電壓加在交流電壓加在_之間，之間，使氖泡發(fā)出輝光；使氖泡發(fā)出輝光；(3)日光燈啟動瞬間，燈管兩端的電壓日光燈啟動瞬間，燈管兩端的電壓_220 V(填填“高于高于”“”“等于等于”或或“小于小于”)；(4)日光燈正常發(fā)光時(shí)，啟動器的靜日光燈正常發(fā)光時(shí)，啟動器的靜觸片和動觸片觸片和動觸片_(填填“接通接通”或或“

15、斷開斷開”)，鎮(zhèn)流器起著，鎮(zhèn)流器起著_的作用，保證日光燈正常工作；的作用，保證日光燈正常工作；(5)啟動器中的電容器能啟動器中的電容器能_，沒有電容器，啟動器也能工作沒有電容器，啟動器也能工作【答案】【答案】(1)斷開的斷開的(2)啟動器的兩電極啟動器的兩電極(3)高于高于(4)斷開降壓限流斷開降壓限流(5)避免產(chǎn)生電火花避免產(chǎn)生電火花【思路點(diǎn)撥】【思路點(diǎn)撥】日光燈是典型自感現(xiàn)象的日光燈是典型自感現(xiàn)象的應(yīng)用，要根據(jù)其現(xiàn)成部件的作用分析應(yīng)用，要根據(jù)其現(xiàn)成部件的作用分析【自主解答】【自主解答】按原理圖接好日光燈電路按原理圖接好日光燈電路后，當(dāng)開關(guān)閉合，電源把電壓加在啟動器后，當(dāng)開關(guān)閉合，電源把電壓

16、加在啟動器的兩金屬片之間，使氖泡內(nèi)的氖氣放電發(fā)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)生的熱量使出輝光輝光放電產(chǎn)生的熱量使U形動片膨形動片膨脹，跟靜片接觸把電路接通，于是鎮(zhèn)流器脹，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，路接通后，啟動器中的氖氣停止放電，U形形片冷卻后收縮恢復(fù)原狀，兩金屬片分離電片冷卻后收縮恢復(fù)原狀，兩金屬片分離電路斷開，路斷開，由于鎮(zhèn)流器的自感作用，會產(chǎn)生很高的自感由于鎮(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，很高的電動勢，其方向與原電壓方向相

17、同，很高的自感電動勢加上原電源電壓加在燈管兩端，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(dǎo)電，產(chǎn)生紫外線，激發(fā)熒光使管內(nèi)汞氣體導(dǎo)電，產(chǎn)生紫外線，激發(fā)熒光粉發(fā)光，燈管被點(diǎn)亮粉發(fā)光，燈管被點(diǎn)亮日光燈使用的是正弦交流電，電流的大小和日光燈使用的是正弦交流電，電流的大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化，在日光燈正常方向都隨時(shí)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，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(shí)的鎮(zhèn)流器就起到了降壓礙電流的變化，這時(shí)的鎮(zhèn)流器就起到了降壓限流的作用，保證日光燈

18、的正常工作限流的作用，保證日光燈的正常工作啟動器中的電容器能使動靜片脫離時(shí)避免產(chǎn)生啟動器中的電容器能使動靜片脫離時(shí)避免產(chǎn)生電火花而燒毀啟動器沒有電容器，同樣能工電火花而燒毀啟動器沒有電容器，同樣能工作，當(dāng)日光燈正常點(diǎn)亮后，啟動器不再起作用，作，當(dāng)日光燈正常點(diǎn)亮后，啟動器不再起作用，就是摘去了也不影響日光燈的發(fā)光就是摘去了也不影響日光燈的發(fā)光變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練如圖如圖228所示，日光燈主要由燈管、鎮(zhèn)流所示，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器和啟動器組成下列說法錯誤的是() 圖圖228A鎮(zhèn)流器產(chǎn)生的瞬間高壓來鎮(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源于啟動器兩觸片接通再斷開的瞬間的瞬間B燈管點(diǎn)燃后，啟動器中兩燈管點(diǎn)燃后，啟動器中兩個(gè)觸片分離個(gè)觸片分離C燈管點(diǎn)燃后，燈管兩端的燈管點(diǎn)燃后，燈管兩端的電壓等于電源電壓電壓等于電源電壓220 VD在日光燈正常工作時(shí)，鎮(zhèn)在日光燈正常工作時(shí)，鎮(zhèn)流器起著降壓限流的作用流器起著降壓限流的作用C解析：解析：選選C.在日光燈正常工作時(shí)，鎮(zhèn)流器起著降在日光燈正常工作時(shí)，鎮(zhèn)流器起著降壓限流的作用，因此燈管點(diǎn)燃后，燈管兩端的電壓限