Question

5．如圖所示，圖中線圈的自感系數(shù)L=2400毫亨，電源電動(dòng)勢(shì)?=10V，在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的瞬時(shí)，由于電流變化，在線圈上產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)為3V，其極性為下正上負(fù)（U_b＞U_a）
（1）此時(shí)電流變化率多大？變阻器滑動(dòng)頭向哪個(gè)方向滑動(dòng)？
（2）若K斷開(kāi)瞬間電流在0.1秒內(nèi)由5安減少到零，在開(kāi)關(guān)兩端a，b的電壓多大？哪端電勢(shì)高？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)自感電動(dòng)勢(shì)公式E=$L\frac{△I}{△t}$，結(jié)合楞次定律與閉合電路歐姆定律，即可求解；
（2）根據(jù)自感電動(dòng)勢(shì)公式E=$L\frac{△I}{△t}$，求解自感電動(dòng)勢(shì)，再結(jié)合楞次定律，從而確定電勢(shì)高低．

解答 解：（1）在線圈上產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)為3V，根據(jù)自感電動(dòng)勢(shì)公式為：E=$L\frac{△I}{△t}$，
則有：$\frac{△I}{△t}$=$\frac{E}{L}$=$\frac{3}{2400×1{0}^{-3}}$=1.25A/s；
因極性為下正上負(fù)，由楞次定律可知，電路的電流在減小，因此變阻器滑動(dòng)頭向右滑動(dòng)；
（2）根據(jù)自感電動(dòng)勢(shì)公式為：E=$L\frac{△I}{△t}$=2400×10^-3×$\frac{5-0}{0.1}$=120V
因此開(kāi)關(guān)兩端a，b的電壓120V
因電流的減小，根據(jù)楞次定律，則有由b到a的感應(yīng)電流，即有a端電勢(shì)高，
答：（1）此時(shí)電流變化率1.25A/s，變阻器滑動(dòng)頭向右方向滑動(dòng)；
（2）若K斷開(kāi)瞬間電流在0.1秒內(nèi)由5安減少到零，在開(kāi)關(guān)兩端a，b的電壓120V，a端電勢(shì)高．

點(diǎn)評(píng) 考查自感電動(dòng)勢(shì)公式，掌握楞次定律的應(yīng)用，注意電源電動(dòng)勢(shì)與自感電動(dòng)勢(shì)的區(qū)別，同時(shí)注意單位的換算．