Question

利用氣體自激導電發光的霓虹燈，加上80 V以上的電壓才會點亮．利用如圖所示電路，可以在短時間內點亮霓虹燈．已知干電池電動勢為6 V，內阻為5 Ω，線圈電阻為35 Ω，電路中線圈以外回路的電感可忽略不計．閉合開關，經過一段時間，回路中電流為一定值；再斷開開關，霓虹燈短時間內點亮，其I－U特性曲線如圖所示．試求：

(1)閉合開關后，電路中的穩定電流值；

(2)在圖中標出斷開開關瞬間，流過霓虹燈的電流方向；

(3)斷開開關瞬間，線圈產生的感應電動勢．

Answer 1

答案：
解析：

(1)在穩定狀態下，霓虹燈中無電流，設所求電流為I，根據歐姆定律得E＝I(R＋r)，代入數據得I＝0.15 A； 　　(2)斷開開關瞬間，流過霓虹燈的電流方向如圖所示； 　　(3)斷開開關瞬間，由I－U圖線可得霓虹燈兩端電壓為U1＝100 V． 　　設線圈電阻獲得的電壓為U2，由U2＝IR，得U2＝5.25 V； 　　所以，斷開開關時線圈產生的感應電動勢應為＝U1＋U2＝105.25 V．