Question

利用氣體自激導電發光的霓虹燈，加上80V以上的電壓才會點亮．利用圖示1電路，可以在短時間內點亮霓虹燈．已知干電池電動勢6V，內阻5Ω，線圈電阻35Ω，電路中線圈以外回路的電感可忽略不計．先開關閉合，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2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）斷開開關瞬問，線圈產生的感應電動勢．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據歐姆定律，即可求解；
（2）線圈對電流變化有阻礙作用，從而確定結果；
（3）根據圖線的關系，結合歐姆定律可求得結果．
解答：解：（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=0.15A，
（2）流過霓虹燈的電流方向如圖所示，
（3）斷開開關時，由I-U圖線可得，霓虹燈兩端電壓為U₁=100V
設線圈電阻獲得的電壓為U₂，由U₂=Ir，得U₂=5.25V，
所以斷開開關時線圈產生感應電動勢應為E=U₁+U₂=105.25V．
答：（1）閉合開關后，電路中的穩定電流值0.15A；
（2）在圖中標出斷開開關瞬間，流過霓虹燈的電流方向，如圖所示；
（3）斷開開關瞬問，線圈產生的感應電動勢為105.25V．
點評：考查歐姆定律的應用，理解線圈對電流的阻礙，并學會通過圖象的確定有價信息．