开关突然断开的瞬间.电路中电感线圈的作用两端的电压是多少

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-04-08 00:27 标签： 线圈电感计算公式
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直流稳压电源、开关、电容三者串联,闭合开关给电感充电,突然断开开关,理论上会发生什么?电感的电流无法突变,可是开关断开后都已经开路了,电流还怎么流?实际情况下开关两头电压会变得特别大以至于电流击穿空气形成闪电吗题目写错了.串联的是电感,不是电容
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突然断开,电流已经突变了,并且变化率很大,电流突变导致电感两端产生较高的反电势.断开瞬间,开关触点可能出现拉弧,拉弧的原因就是较高的反电势.
拉弧是什么？断开的时候有点像闪电？你的意思是说为了保证电流不越变，开关触点的电压会变得非常大吗？
就是放电，就是你说的闪电。
断开时，电流已经发生了突变，U=Ldi/dt，电流突变，di/dt很大，突变的电流导致产生高电压。
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＞＞＞如图所示电路中，电感线圈的电阻不计，原来开关闭合，从断开开关..
如图所示电路中，电感线圈的电阻不计，原来开关闭合，从断开开关S的瞬间开始计时，以下说法正确的是（　　）A．t=0时刻，电容器的左板带正电，右板带负电B．t=πLC2时刻，线圈L的感应电动势最小C．t=πLC时刻，通过线圈L的电流最大，方向向左D．t=πLC时刻，电容器C两极板间电压最大
题型：单选题难度：偏易来源：不详
A、当从断开开关S的瞬间开始计时，t=0时刻，线圈左端相当于电源负极，右端相当于电源正极，则电容器正在充电，左板带负电，右板带正电．故A错误；B、当从断开开关S的瞬间开始计时，t=πLC2时刻，即T4，相当于电源的线圈给电容器充电刚好结束．则线圈L的感应电动势最大，故B错误；C、当从断开开关S的瞬间开始计时，t=πLC时刻，即T2，此时电容器刚好放电结束，通过线圈L的电流最大，方向向左，故C正确；D、当从断开开关S的瞬间开始计时，t=πLC时刻，即T2，此时电容器刚好放电结束，电容器C两极板间电压最小，为零，故D错误；故选：C
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据魔方格专家权威分析，试题“如图所示电路中，电感线圈的电阻不计，原来开关闭合，从断开开关..”主要考查你对&&自感现象&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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因为篇幅有限，只列出部分考点，详细请访问。
自感现象：1、自感现象：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。 ①作用：阻碍原电流的增加，起延迟时间的作用。 ②I自的方向：I原是增加的，I自的方向与I原相反；I原是减小的，I自的方向与I原方向相同。 2、自感电动势：在自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。，自感电动势的大小取决于线圈自感系数和本身电流变化的快慢，自感电动势方向总是阻碍电流的变化。 3、自感系数：L为自感系数，描述线圈产生自感电动势大小本领的物理量。其单位为享，用H表示，1H=103mH=106mH。它的大小是由线圈本身决定，与通不通电流，电流的大小无关。线圈的横截面积越大，线圈越长，匝数越密，它的自感系数就越大。实际上它与线圈上单位长度的匝数n成正比，与线圈的体积成正比。除此外，线圈内有无铁芯起相当大的作用，有铁芯比没有铁芯，自感系数要大得多。 4、自感现象的应用和防止 （1）自感现象的应用——日光灯工作原理 ①电路图 ②起动器的作用：利用动触片和静触片的接通与断开起一个自动开关的作用，起动的关键就在于断开的瞬间； ③镇流器的作用：日光灯点燃时，利用自感现象产生瞬时高压；日光灯正常发光时，利用自感现象，对灯管起到降压限流作用。 （2）自感现象的防止：用双线绕法——产生反向电流，使磁场相互抵消。 通电自感和断电自感：
分析自感现象的基本方法：
因为自感现象是以发生自感的那部分电路的电流为主展开的分析，所以在研究自感问题时，应以电流的稳定分布为分析的基点，对电流的变化进行比较后展开分析。一般我们只研究电流从零增大到稳定值和由稳定值减小到零的情况。 1．自感电路中阻碍自感电流变化的原因 (1)当自感电路中电流增大时，增大的电流的能量转化为自感线圈中的磁场能量，而表现出阻碍这种增大的现象。 (2)当自感电路中电流减小时，自感线圈储存的磁场能量会释放出来，转化为电流的能量，而表现出阻碍这种减小的现象。 2．分析自感支路对其他并联支路的影响的步骤 (1)当电源接通，自感电路中电流由零开始增大的瞬时，相当于此电路中电阻突然增大到极大，等效于该支路在瞬时断开。 (2)当电源断开，自感电路中电流减小到零瞬时，此电路的电流会在一段短暂时间内维持原来大小。 (3)通过各支路的电路结构比较它们在稳定状态的电流大小。 (4)把自感线圈当做假想电源，其他支路与新电源的关系确定电路结构，确定电流的分配，再比较各支路新的电流与原来电流的大小关系，分析要处理的问题并得出结论： 3．自感中“闪亮”与“不闪亮”问题速解自感问题的等效法： 1．通电自感的等效在通电前线圈中电流为零。通电后线圈中的电流逐渐增大到稳定值。此过程中可将线圈等效为导体，其阻值由无穷大逐渐减小到其直流阻值。然后利用直流动态电路分析中“串反并同”的结论分析通电自感中发生的现象。 2．断电自感的等效开关断开后，若通电自感线圈中的电流仍能形成通路，则流过自感线圈中的电流将从原来的数值沿原来的方向流动，流动中电流逐渐减小到零。断电的线圈可等效为一个电源，其电动势大小与其外电路有关，与通电线圈中电流有关。E=I(r+R)。当线圈中电流逐渐减小到零时，E逐渐减小到零。
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与“如图所示电路中，电感线圈的电阻不计，原来开关闭合，从断开开关..”考查相似的试题有：
34671934822229477538425812758137166323012 图23012所示电路中，开关 原来在“1”位置，在 的瞬间换接到“2”位置，试求 及
23012 2301212
，23013a2345 ms
23014 23014，电路原先已达稳定，在
23015 23015。电容的起始电压为零，在
23016 23016，电容器起始电压为零，在1515
23017 23017，电路原先已稳定，在
23018 23018在。
23019 23019。
23020 23020。在
23031 23021
23022 2302220V
23024 23024
23025 23025，电路原已稳定，在
23026 2302650ms
23027 23027。电容器的起始电压，极性如图。当
23028 2302811
23029 2302920
电路稳定后
23030 23030 122A
电路稳定后
电感线圈在开始时的储能
23031 图23031的电路中，。电路原来已经稳定，在瞬间合上开关S，求开关闭合后的，以及增长为6A时所需的时间。
答：开关S闭合瞬间，根据换路定律
电路稳定后，电感线圈相当于短路，所以
根据三要素法公式求，得
23032 图23032所示电路中，，电感线圈无初始电流。在瞬间合上开关S，经2秒后再断开开关S，求电流及。
答：开关S闭合瞬间，根据换路定律
电路稳定后，电感线圈相当于短路
根据三要素法公式求，得
开关S断开的瞬间，根据换路定律
电路稳定后
根据零输入响应公式求，得
23033 图23033所示的电路中，，电路原先已经稳定。在瞬间断开开关，求电阻的端电压。
答：开关 断开瞬间，根据换路定律
电路稳定后
根据三要素法公式求，得
23034 图23034所示电路中，，电感线圈无初始储能。在瞬间合上开关，经2秒后又合上开关，求线圈电流，并作出电流的波图。
答：开关合上的瞬间，根据换路定律
电路稳定后，电感线圈相当于短路，所以
时，合上开关，根据换路定律
电路稳定后电感电流为什么不能突变？
电感电流为什么不能突变？
电流不能突变，电压可以突变。
可以理解一个随频率变化的电阻，电压加上一瞬间，电阻非常大，但随时间会变小。
ω=2πFL&&&
电流突变F趋近无限大，感抗趋近无限大，故不会有电流。
若人为强制电流突变，只能导致电感两端电压上升
电感是储能元件，通过实验证实电感线圈的物理性质有两点：（1）线圈的自感电势与通过线圈的电流变化率成正比；（2）自感电势总是阻碍电流的变化（判断自感电势极性的方法）。
以直流电压为例：开关闭合的瞬间，电流的变化趋势是增加，此时电流变化率最大（从无到有），线圈自感电势最强，并且阻碍电流增加，所以电流就无法突然增加，即电流不会突变；随着通电时间的增加，通过线圈的电流转化成磁能存储起来，储能饱和后，自感电势下降为零，电流达到最大值：Im=U/Lr，Lr：线圈直流电阻。
“那线路电流突变的时候，那感应电流不就突变了吗？”，是的，当开关断开的瞬间，就满足你说的条件，不过突变的电流是指通过线圈的电流，不仅仅是“电感自身的感应电流”。此时电流突变（从最大值到零），所以自感电势是极高的，汽车点火系统就是利用点火线圈突然断电产生的自感高压击穿火花塞的气隙，通过高压放电点燃汽油的。
结论：断电瞬间的自感电势远大于通电瞬间的自感电势，本质是线圈充电期间电感储能的集中释放。
电感电流不会突变是相对的，可以这样理解：如果没有自感电势，开关闭合的瞬间电流应该立即等于最大值Im=U/Lr，而事实是电流是从零开始几乎是线性地增加，即不会突变。
由于电感对交流电有感抗。而且感抗的大小与交流电的频率有关。交流电的频率越高时电感的感抗越大。所以当电感接通电源时，与未接通电源时相比，这是个突然的变化，电感马上感应出很大的感抗阻止电流流过。随着时间的延续，电源电压频率变化变小，感抗变小，电流逐步增加到最大值。显示出电感电流不能突变的特性。
其实电感也可以形象的用压簧来表达它的感抗特性。当我们突然打击压簧时，可以感受到很大的抵抗力，而如果我们慢慢地给压簧用力下压，则会感到比较轻松顺利。也就是说，压簧的抗力也与压力的频率有关。
不知这样的比喻恰当否？
这句话不绝对，不能说电感电流不能突变，给大型换流变压器（相当于大电感）充电的时候就会有涌流产生，若不能躲开此涌流可能会导致保护跳闸，这时的涌流就是突变的电流。
电感电流是否突变，由加在电感两端的电压决定。如果电感两端的电压为有限值，则电感电流不发生突变；如果电感电压为冲激电压，电感电流一定发生突变，突变的程度与冲激电压的强度有关。
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