- 高三物理线圈与灯泡
高三物理线圈与灯泡的组合通常指的是一个简单的电磁感应装置。以下是这个组合可能包含的元件:
线圈:该线圈通常由铜线或铝线编织而成,线圈可以绕在一个支架或者其他形状的物体上。
小灯泡:小灯泡通常由灯丝通电后发光。在这个装置中,小灯泡是用来展示电磁感应的效应的。
当线圈通电时,会产生磁场,进而产生感应电流,这就是电磁感应。感应电流产生的磁场与原磁场相互作用,使线圈发热,这就是电流的效应。这个效应在小灯泡中同样适用,因此,小灯泡可以作为这个装置的另一个重要组成部分。
相关例题:
题目:一个线圈与灯泡串联在一起,接入一个交流电源上。当电源电压为10V时,灯泡正常发光。如果电源电压变为15V,灯泡仍然正常发光。求线圈的自感系数。
答案:
1. 首先,我们需要理解线圈的自感系数与线圈的直流电阻、电感量、电流变化率等因素有关。当交流电源电压变化时,线圈会产生自感电动势,阻碍电流的变化,从而影响灯泡的亮度。
2. 根据题目,当电源电压为10V时,灯泡正常发光,说明灯泡的额定电流为额定电压除以灯泡的电阻。当电源电压变为15V时,灯泡仍然正常发光,说明实际电流仍然等于额定电流。
3. 根据灯泡的额定电流和电压,可以求出电阻。由于灯泡正常发光时,线圈中的电流变化率为零,因此线圈的自感电动势为零。根据欧姆定律和电感量的定义,可以求出线圈的自感系数。
解:设线圈的自感系数为L,电感量为Lm,直流电阻为R。
当电源电压为10V时:
I = 10V/R
当电源电压变为15V时:
I = 15V/(R+LmΔt/R) = 15V/R - LmΔt/R^2
其中Δt为时间变化量。
由于灯泡仍然正常发光,所以I = 10V/R = I(t),即:
Δt = 0
代入上式可得:
Lm = (RI)^2 - R^2 = (R10)^2 - R^2 = 900R
因此,线圈的自感系数为900R亨利。
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