《电工基础》 1.结构 日光灯主要由灯管、镇流器和起动器组成。镇流器是一个带铁心的线圈,起动器的结 构如图64所示 起动器是一个充有氖气的小玻璃泡,里面装有两个电极,一个固定不动的静触片和 个用双金属片制成的U形触片 灯管内充有稀薄的水银蒸汽,当水银蒸汽导电时,就发出紫外线,使涂在管壁上的荧 光粉发出柔和的光。由于激发水银蒸汽导电所需的电压比220V的电源电压高得多,因此 日光灯在开始点亮之前需要一个高出电源电压很多的瞬时电压。在日光灯正常发光时,灯 管的电阻很小,只允许通过不大的电流,这时又要使加在灯管上的电压大大低于电源电压。 这两方面的要求都是利用跟灯管串联的镇流器来达到的。 2.工作原理 当开关闭合后,电源把电压加在起动器的两极之间,使氖气放电而发出辉光,辉光产 生的热量使U形片膨胀伸长,跟静触片接触而使电路接通,于是镇流器的线圈和灯管的灯 丝中就有电流通过。电流接通后,启动器中的氖气停止放电,U形触片冷却收缩,两个触 片分离,电路自动断开。在电路突然断开的瞬间,镇流器的两端产生一个瞬时高压,这个 电压和电源电压都加在灯管两端,使灯管中的水银蒸汽开始导电,于是日光灯管成为电流 的通路开始发光。在日光灯正常发光时,与灯管串联的镇流器就起着降压限流的作用,保 证日光灯的正常工作 六、自感的危害 自感现象也有不利的一面。在自感系数很大而电流又很强的电路中,在切断电源瞬间 由于电流在很短的时间内发生了很大变化,会产生很高的自感电动势,在断开处形成电弧, 这不仅会烧坏开关,甚至会危及工作人员的安全。因此,切断这类电源必须采用特制的安 全开关。 七、磁场能量 电感线圈也是一个储能元件。经过高等数学推导,线圈中储存的磁场能量为 当线圈中通有电流时,线圈中就要储存磁场能量,通过线圈的电流越大,储存的能量 就越多:在通有相同电流的线圈中,电感越大的线圈,储存的能量越多,因此线圈的电感 也反映了它储存磁场能量的能力 与电场能量相比,磁场能量和电场能量有许多相同的特点: (1)磁场能量和电场能量在电路中的转化都是可逆的。例如,随着电流的增大,线圈 的磁场增强,储入的磁场能量増多:随着电流的减小,磁场减弱,磁场能量通过电磁感应 的作用,又转化为电能。因此,线圈和电容器一样是储能元件,而不是电阻类的耗能元件 (2)磁场能量的计算公式,在形式上与电场能量的计算公式相同。 第五节互感现象《电工基础》 59 1．结构 日光灯主要由灯管、镇流器和起动器组成。镇流器是一个带铁心的线圈，起动器的结 构如图 6-4 所示。 起动器是一个充有氖气的小玻璃泡，里面装有两个电极，一个固定不动的静触片和一 个用双金属片制成的 U 形触片。 灯管内充有稀薄的水银蒸汽，当水银蒸汽导电时，就发出紫外线，使涂在管壁上的荧 光粉发出柔和的光。由于激发水银蒸汽导电所需的电压比 220 V 的电源电压高得多，因此 日光灯在开始点亮之前需要一个高出电源电压很多的瞬时电压。在日光灯正常发光时，灯 管的电阻很小，只允许通过不大的电流，这时又要使加在灯管上的电压大大低于电源电压。 这两方面的要求都是利用跟灯管串联的镇流器来达到的。 2．工作原理 当开关闭合后，电源把电压加在起动器的两极之间，使氖气放电而发出辉光，辉光产 生的热量使 U 形片膨胀伸长，跟静触片接触而使电路接通，于是镇流器的线圈和灯管的灯 丝中就有电流通过。电流接通后，启动器中的氖气停止放电，U 形触片冷却收缩，两个触 片分离，电路自动断开。在电路突然断开的瞬间，镇流器的两端产生一个瞬时高压，这个 电压和电源电压都加在灯管两端，使灯管中的水银蒸汽开始导电，于是日光灯管成为电流 的通路开始发光。在日光灯正常发光时，与灯管串联的镇流器就起着降压限流的作用，保 证日光灯的正常工作。 六、自感的危害 自感现象也有不利的一面。在自感系数很大而电流又很强的电路中，在切断电源瞬间， 由于电流在很短的时间内发生了很大变化，会产生很高的自感电动势，在断开处形成电弧， 这不仅会烧坏开关，甚至会危及工作人员的安全。因此，切断这类电源必须采用特制的安 全开关。 七、磁场能量 电感线圈也是一个储能元件。经过高等数学推导，线圈中储存的磁场能量为 2 2 1 W LI L = 当线圈中通有电流时，线圈中就要储存磁场能量，通过线圈的电流越大，储存的能量 就越多；在通有相同电流的线圈中，电感越大的线圈，储存的能量越多，因此线圈的电感 也反映了它储存磁场能量的能力。 与电场能量相比，磁场能量和电场能量有许多相同的特点： (1) 磁场能量和电场能量在电路中的转化都是可逆的。例如，随着电流的增大，线圈 的磁场增强，储入的磁场能量增多；随着电流的减小，磁场减弱，磁场能量通过电磁感应 的作用，又转化为电能。因此，线圈和电容器一样是储能元件，而不是电阻类的耗能元件。 (2) 磁场能量的计算公式，在形式上与电场能量的计算公式相同。 第五节 互感现象