断电自感实验

实验目的

观察断开开关后灯泡的变化，理解断电时自感电动势阻碍电流减小。

实验原理

开关断开时，线圈中电流要减小，产生与原电流方向相同的自感电动势，阻碍电流减小，线圈相当于电源，与灯泡构成回路，灯泡中电流方向与原来相反。若断开前线圈中的电流大于灯泡中的电流，灯泡会先闪亮一下再熄灭；若两者相等，灯泡则逐渐变暗。

实验器材

• 带铁芯的电感线圈
• 小灯泡
• 直流电源
• 开关
• 导线

实验步骤

1. 将灯泡与线圈并联，再与开关、电源串联
2. 闭合开关，待灯泡亮度稳定
3. 迅速断开开关，观察灯泡亮度的变化
4. 换用阻值不同的灯泡或增大线圈电阻，重复实验
5. 比较不同情况下灯泡是否闪亮

实验现象与结论

开关断开后，灯泡不立即熄灭，而是逐渐变暗；当线圈直流电阻小于灯泡电阻时，灯泡会先闪亮一下再熄灭。说明断电时线圈中的电流不能突变，线圈中的能量释放给灯泡。

注意事项

• 断开瞬间线圈两端电压较高，不要触碰接线柱
• 断开开关时动作要干脆
• 电压不要超过灯泡额定值

常见问题

断电自感时灯泡为什么会闪亮？

线圈电阻较小时，断开前线圈电流大于灯泡电流，断开后这个较大电流流过灯泡，所以闪亮。

断电后灯泡中电流方向变了吗？

变了。线圈相当于电源，灯泡中的电流方向与开关闭合时相反。