1.

 

 

 

 

當關上 K,燈泡會漸漸地增加至正常亮度。因為當電流增加,電感器會產生相反的感應電壓而減緩電流的變化率。

但一打開 K,燈泡即時熄滅。雖然電感器也會產生感應電壓,但這個感應電壓不是作用於燈泡的兩端,而是在開關掣的兩端 (串聯時,各物件取到的電壓正比於它的電阻;打開的開關掣的電阻是無限大,所以感生電壓只是作用在開關掣的兩端。往往當我們關掉電器時,開關掣會出現『火花』,就是這個原因)。

另外,電流 I = I'exp(-Rt/L),其中 I' 是初始電流。 L 或是很大,但 R 是無限大,L/R 就是極小; 即是在打開開關掣無限短時間之後,電流已經是零了!

 

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

線圈的磁通量 f (flux linkage) 是 LI,其中 L 是電感值,I 是電流。

感應電壓是 e = -d(LI)/dt。若改變 L ,感應電壓就會出現。

簡單的定性分析如下:

若把 L 減小,磁通量 (f = LI) 減小,根據楞次定律的精神,感應電流必會是幫助令線圈 (儘量) 恢復先前的狀態,即是感應電流的方向必然和原電流的方向相同,以使電路的總電流 I (原電流加感應電流)增加,以使磁通量回升。

因為假設電感器沒有內阻,所以當 L 不再變化時,I 必降回至最原本的值。電路的穩定電流是 V/R,與電感值 L 無關。

同一道理,若把 L 增大,總電流是先下降然後回升。

3.

4.

 

 

根據上題 (3)的解釋:a.c. 中電感器的 V、I與時間的關係公式是把電感器看作為一個「用電」的元件而導出的(如電阻般,電流進入的哪一端設為較高電位)。

在圖中的時間 t ,V 和 I 都是正值。 所以 V 在 a 端是正。

 

5.