“斷電自感”是一種常見的電磁感應現(xiàn)象，其電路圖如圖示；下面對該電路中開關K斷開前后的電路狀態(tài)與變化過程作如下分析：（忽略電池內阻及導線電阻，并設燈A的電阻為RA，線圈L的直流電阻為RL，電動勢為ε）

一、K閉合電路穩(wěn)定時線圈L中的電流大小與方向：線圈L中的電流強度為，通過燈泡的電流強度為，電流方向均向左；

二、電路穩(wěn)定時線圈中儲存的能量：我們先考慮當線圈與電流接通時，由于線圈的自感現(xiàn)象使電路中的電流i并不立刻由0變到穩(wěn)定值IL0，而要經過一段時間；在這段時間內電路中的電流在增大，因而有反方向的自感電動勢存在；那么電路中的電源（電池組）不僅要供給電路中產生焦耳熱的能量，而且還要反抗自感電動勢做功。下面我們計算在電路中建立穩(wěn)定電流IL0過程中電流所做的這部分額外功：在時間內電源反抗自感電動勢所做的功為，式中i為電流強度的瞬時值；而，故；那么在建立電流的整個過程中，電源反抗自感電動勢所做的功為，這部分功以能量的形式儲存在線圈L內。當K斷開時電流由穩(wěn)定值IL0減小到0，線圈中產生與電流方向相同的感應電動勢。線圈中原已儲存的能量通過自感電動勢作功全部釋放出來；故K斷開瞬間線圈中的能量為。

三、K斷開瞬間A燈與線圈L的電流情況：

⑴電流方向：K斷開瞬間通過燈A的電流立刻減小為0；但同時由于線圈L中的電流IL0減小，故L中的自感電流IL'必與原電流IL0同向以“阻礙”原電流的減小，因而線圈L作了A、L回路的電源，且線圈L的左端為電流負極而右端為正極；故實際上K斷開瞬間經過燈A的電流并不為0而是方向向左的電流IL。

⑵L斷開瞬間線圈與A燈中的瞬時電流的大�。弘娐窋嚅_后線圈將原來儲存起來的能量（磁場能）通過自感而經回路L、A釋放，故在K斷開前、后的瞬間線圈的能量（磁場能）是相等的，而磁場是由電流產生的，因而K斷開后瞬線圈中的總電流強度與斷開前的電流強度IL0必相等。所以斷電自感中線圈中的電流將從斷開前瞬的電流強度IL0開始減小。那么開關斷開瞬間加于電燈L兩端的瞬間電壓為。

四、K斷開后的變化過程中通過燈A及線圈L中的電流強度的變化關系：穩(wěn)定電路中將K斷開后，燈A與線圈L組成新的回路，此電路中沒有外電源；但是由于自感作用而在線圈中產生與原電流同向的自感電動勢及自感電流，所以回路中的電流強度并不立即減小為0；由自感電動勢及閉合電路歐姆定律有：回路中任一時刻的電流大小為 即有，由于K斷開時（ε為電池電動勢），故對上式兩邊積分可得，解之得斷電自感中任一時刻t時電路中的電流隨時間的變化關系為，由此可見隨著時間的推延電路中的電流強度逐漸減小到0。

五、燈A“閃亮”的條件：由前面知K斷開后通過燈A的電流強度將從原電流IL0開始減小，故通過燈A的最大電流必由IL0確定；

⑴當線圈L的直流電阻為RL≥RA時，必有穩(wěn)定電流IL0≤IA0，故斷開K的瞬間通過燈A的電流的大小為IL0而較A的額定電流小 高中地理，因而燈A將逐漸變暗到熄滅，其電流變化如圖甲示t1─t2段。

⑵當線圈L的直流電阻為RL<IA0，故斷開K的瞬間通過燈A的電流的大小為IL0而較A的額定電流大，因而燈A將“閃亮”（如圖乙中的t1─t2段所示）一會后逐漸變暗到熄滅。

六、L斷開前、后通過燈A的電流變化圖象如下圖所示（以斷開前的電流方向為正方向）。

七、例題與解析：

例 設下圖1中電源電動勢E＝10V內阻不計，線圈L的直流電阻與R相同均為5Ω，兩兩燈泡的電阻均為RS＝10Ω；求斷開S瞬間燈泡L1兩端的電壓為多少？

分析：當開關S閉合電路穩(wěn)定時L1與L的直流電阻并聯(lián)、L2與電阻R并聯(lián)然后二者再串聯(lián)，由歐姆定律可知此時通過線圈L的恒定電流為IL＝1A。當開關S斷開瞬間燈L2立即熄滅而燈L1與線圈L卻組成了一個閉合回路，線圈L由于自感而對A供電且L中的電流必從斷開前的IL＝1A開始逐漸減小，故當S斷開瞬間通過燈泡A的電流必為1A，因而此時加在燈泡L1的兩端電壓為，且S斷開后通過燈泡L1的電流方向將由原來的向右而變成向左。

練習1：圖2中線圈自感系數(shù)L很大而直流電阻 ，電源電動勢為E，當開關閉合時用依次表示流過線圈L、燈A的電流及兩端的電壓，則在K斷開瞬間會出現(xiàn)（�。�

A．突然變大　　B．突然變大　　C．突然變大　　D．都不能變大

答案：B、C

練習2：圖3示a、b中，電阻R和自感線圈L的電阻均很小且小于燈S的電阻，接通開關K使電路達到穩(wěn)定，燈S發(fā)光則（　）

A．在電路a中斷開K后，S將逐漸變暗

B．在電路a中斷開K后，S將先變得更亮然后才逐漸變暗

C．在電路b中斷開K后，S將逐漸變暗

D．在電路b中斷開K后，S將先變得更亮然后才逐漸變暗

答案：A、D

本文來自：逍遙右腦記憶 http://m.portlandfoamroofing.com/gaozhong/49080.html

相關閱讀：高考物理復習兩大技巧