Question

圖甲為某同學研究自感現象的實驗電路圖，用電流傳感器顯示各時刻通過線圈L的電流.電路中電燈的電阻R₁=6.0 Ω，定值電阻R=2.0 Ω，AB間電壓U=6.0 V.開關S原來閉合，電路處于穩定狀態，在t₁=1.0×10^-3 s時刻斷開開關S，此時刻前后電流傳感器顯示的電流隨時間變化的圖線如圖乙所示.

                 

              圖甲                                                圖乙

（1）求出線圈L的直流電阻R_L；

（2）在圖甲中用箭頭標出斷開開關后通過電燈的電流方向；

（3）在t₂=1.6×10^-3 s時刻線圈L中的感應電動勢的大小是多少？

Answer 1

解析：（1）由圖知，開始時流過電感線圈L的電流I₀=1.5 A                         ①

由歐姆定律：I₀=                                                       ②

代入數值解得：R_L=-R=2 Ω.                                                  ③

（2）斷開開關后，電感線圈L中產生自感電動勢阻礙電流的減小，在L、R、R₁中形成電流通路，通過電燈的電流方向向左.

（3）由圖讀得t=1.6×10^-3 s時線圈L中的電流I=0.30 A                             ④

線圈L此時是一個電源，由閉合電路歐姆定律E=I(R_L+R+R₁)                        ⑤

代入數值解得E=3.0 V.                                                       ⑥