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(shuō)法中正確的是下列說(shuō)法中正確的是A. 合上開(kāi)關(guān)合上開(kāi)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(kāi)關(guān)合上開(kāi)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(kāi)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)開(kāi)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(guò)過(guò)會(huì)兒熄滅會(huì)兒熄滅D. 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S切斷電路時(shí)切斷電路時(shí),A1和和A2都要過(guò)一會(huì)兒才熄滅都要過(guò)一會(huì)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(lái)打開(kāi)原來(lái)打開(kāi),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(dòng)勢(shì)產(chǎn)生動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生,這電動(dòng)勢(shì)這電動(dòng)勢(shì)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(kāi)斷開(kāi)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(kāi)斷開(kāi)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(kāi)斷開(kāi)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(kāi)斷開(kāi)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(kāi)關(guān)相等由于自感現(xiàn)象，當(dāng)開(kāi)關(guān)接通或斷開(kāi)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是接通或斷開(kāi)時(shí)，下列說(shuō)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(kāi)，斷開(kāi)，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(kāi)時(shí)，斷開(kāi)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(dòng)勢(shì)，阻礙作用很大，相當(dāng)于斷相反的電動(dòng)勢(shì)，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(cuò)誤當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，錯(cuò)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(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，無(wú)電流通過(guò)正確開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，無(wú)電流通過(guò)LB，因此，因此LB先熄滅故先熄滅故D錯(cuò)誤錯(cuò)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(wú)直流電阻，則相當(dāng)于定值電阻的作用；若無(wú)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(dòng)器的作用啟動(dòng)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(dòng)的靜觸片和一個(gè)用雙金屬片制成的不動(dòng)的靜觸片和一個(gè)用雙金屬片制成的U形動(dòng)形動(dòng)觸片觸片(2)作用：當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電源把電壓加在啟動(dòng)器兩作用：當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電源把電壓加在啟動(dòng)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(dòng)觸片膨脹伸長(zhǎng)跟靜觸片接觸而把電路導(dǎo)通，于是動(dòng)觸片膨脹伸長(zhǎng)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(guò)，電鎮(zhèn)流器中的線圈和燈管的燈絲中就有電流通過(guò)，電路接通后，啟動(dòng)器中的氖氣停止放電，路接通后，啟動(dòng)器中的氖氣停止

8、放電，U形動(dòng)觸片形動(dòng)觸片冷卻收縮，兩個(gè)觸片分離，電路自動(dòng)斷開(kāi)，在電路冷卻收縮，兩個(gè)觸片分離，電路自動(dòng)斷開(kāi)，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(kāi)始放電導(dǎo)通，汞蒸氣開(kāi)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(dòng)把電路歸納一句：利用氖管的輝光放電，起著自動(dòng)把電路接通和斷開(kāi)為鎮(zhèn)流器產(chǎn)生接通和斷開(kāi)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(dòng)階段和正常發(fā)光階段，大鎮(zhèn)流器在日光燈啟動(dòng)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(dòng)時(shí)，鎮(zhèn)流器能夠產(chǎn)生一個(gè)高出電在燈管啟動(dòng)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(dòng)后，因?yàn)槿展鉄羧展鉄魡?dòng)后，因?yàn)槿展鉄舻碾娮枳兊煤苄。辉试S通過(guò)不大的電流的電阻變得很小，只允許通過(guò)不大的電流，否，否則就會(huì)將燈管燒壞這時(shí)加在燈管兩端的電壓則就會(huì)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(guò)鎮(zhèn)流

10、器來(lái)實(shí)現(xiàn)低于電源電壓，此要求也是通過(guò)鎮(zhèn)流器來(lái)實(shí)現(xiàn)的的(2)日光燈的工作過(guò)程分為日光燈的工作過(guò)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(dòng)器日光燈的主要部件有燈管、鎮(zhèn)流器、啟動(dòng)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(jiàn)光粉發(fā)出可見(jiàn)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(dòng)器走啟動(dòng)器,日光燈還能正常發(fā)光日光燈還能正常發(fā)光B.啟動(dòng)器如果被擊穿了啟動(dòng)器如果被擊穿了(短路短路),日光燈不能正常啟動(dòng)日光燈不能正常啟動(dòng)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(dòng)器啟動(dòng)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(dòng)器啟動(dòng)器,S2為開(kāi)關(guān)為開(kāi)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(duì)于日光燈的下列說(shuō)法中正確的是對(duì)于日光燈的下列說(shuō)法中正確的是()A啟動(dòng)器是在日光燈啟動(dòng)過(guò)程中起接通電路并啟動(dòng)器是在日光燈啟動(dòng)過(guò)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(dòng)及工作過(guò)程中起降壓限鎮(zhèn)流器在日光燈啟動(dòng)及工作過(guò)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(dòng)器只在日光燈啟動(dòng)時(shí)起暫時(shí)接通電路的啟動(dòng)器

13、只在日光燈啟動(dòng)時(shí)起暫時(shí)接通電路的作用，而鎮(zhèn)流器在啟動(dòng)時(shí)提供高壓，在正常工作作用，而鎮(zhèn)流器在啟動(dòng)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(dòng)時(shí)，啟動(dòng)器起接通電路作用，啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)器起接通電路作用，然后斷開(kāi)，鎮(zhèn)流器由于自感產(chǎn)生瞬時(shí)高壓，將然后斷開(kāi)，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(jiàn)可見(jiàn)A、B、C錯(cuò)，錯(cuò)，D對(duì)對(duì) 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(jiǎn)述其原所示，簡(jiǎn)述其原理并完成以下問(wèn)題：理并完成以下問(wèn)題：(1)開(kāi)關(guān)合上前，啟動(dòng)器的靜金屬片和動(dòng)金屬片是開(kāi)關(guān)合上前，啟動(dòng)器的靜金屬片和動(dòng)金屬片是_(填填“接通的接通的”或或“斷開(kāi)的斷開(kāi)的”); (2)開(kāi)關(guān)剛合上時(shí)，開(kāi)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(dòng)瞬間，燈管兩端的電壓日光燈啟動(dòng)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(dòng)器的靜日光燈正常發(fā)光時(shí)，啟動(dòng)器的靜觸片和動(dòng)觸片觸片和動(dòng)觸片_(填填“接通接通”或或“

15、斷開(kāi)斷開(kāi)”)，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(dòng)器中的電容器能啟動(dòng)器中的電容器能_，沒(méi)有電容器，啟動(dòng)器也能工作沒(méi)有電容器，啟動(dòng)器也能工作【答案】【答案】(1)斷開(kāi)的斷開(kāi)的(2)啟動(dòng)器的兩電極啟動(dòng)器的兩電極(3)高于高于(4)斷開(kāi)降壓限流斷開(kāi)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(kāi)關(guān)閉合，電源把電壓加在啟動(dòng)器后，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合，電源把電壓

16、加在啟動(dòng)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(dòng)片膨形動(dòng)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(guò)，電的線圈和燈管的燈絲中就有電流通過(guò)，電路接通后，啟動(dòng)器中的氖氣停止放電，路接通后，啟動(dòng)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(kāi)，路斷開(kāi)，由于鎮(zhèn)流器的自感作用，會(huì)產(chǎn)生很高的自感由于鎮(zhèn)流器的自感作用，會(huì)產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì)，其方向與原電壓方向相同，很高的電動(dòng)勢(shì)，其方向與原電壓方向相

17、同，很高的自感電動(dòng)勢(shì)加上原電源電壓加在燈管兩端，自感電動(dòng)勢(shì)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(guò)鎮(zhèn)流器的線圈，發(fā)光后，由于交變電流通過(guò)鎮(zhèn)流器的線圈，線圈中會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，它的作用總是阻線圈中會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，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(dòng)器中的電容器能使動(dòng)靜片脫離時(shí)避免產(chǎn)生啟動(dòng)器中的電容器能使動(dòng)靜片脫離時(shí)避免產(chǎn)生電火花而燒毀啟動(dòng)器沒(méi)有電容器，同樣能工電火花而燒毀啟動(dòng)器沒(méi)有電容器，同樣能工作，當(dāng)日光燈正常點(diǎn)亮后，啟動(dòng)器不再起作用，作，當(dāng)日光燈正常點(diǎn)亮后，啟動(dòng)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(dòng)器組成下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是器和啟動(dòng)器組成下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是() 圖圖228A鎮(zhèn)流器產(chǎn)生的瞬間高壓來(lái)鎮(zhèn)流器產(chǎn)生的瞬間高壓來(lái)源于啟動(dòng)器兩觸片接通再斷開(kāi)源于啟動(dòng)器兩觸片接通再斷開(kāi)的瞬間的瞬間B燈管點(diǎn)燃后，啟動(dòng)器中兩燈管點(diǎn)燃后，啟動(dòng)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