جواب آزمایش صفحه ۹۴ فیزیک (2) - تجربی

الف) وصل کلید: مدار الف را مطابق شکل می‌بندم: باتری ۹ ولتی، کلید، القاگر (۱۰۰۰ دور یا بالاتر) و لامپ نئون. وقتی کلید را وصل می‌کنم، جریان در القاگر برقرار می‌شود، اما پس از برقراری، جریان ثابت می‌ماند. در جریان ثابت، القاگر مانند یک سیم رسانا عمل می‌کند و ولتاژ دو سر آن تقریباً صفر است. چون لامپ نئون موازی با القاگر بسته شده، ولتاژ دو سر لامپ هم تقریباً صفر است. بنابراین لامپ نئون روشن نمی‌شود یا تنها در لحظهٔ کوتاه وصل شدن کلید کمی سوسو می‌زند.

ب) قطع کلید: اکنون کلید را قطع می‌کنم. در لحظهٔ قطع کلید، جریان عبوری از القاگر به سرعت کم می‌شود و تغییر جریان سبب تغییر شار مغناطیسی درون القاگر می‌شود. بنابر قانون لنز، القاگر با کم شدن جریان مخالفت می‌کند و نیروی محرکهٔ خود-القایی بزرگی در آن ایجاد می‌شود. این نیروی محرکه، ولتاژ بزرگی بین دو سر القاگر ایجاد می‌کند که دو سر لامپ نئون هم همان ولتاژ را دارند. این ولتاژ بزرگ برای روشن شدن لامپ نئون کافی است، پس لامپ نئون در لحظهٔ قطع کلید به‌طور ناگهانی روشن می‌شود و سپس خاموش می‌شود.

نتیجه: در لحظهٔ قطع کردن کلید، لامپ نئون برای مدت کوتاهی روشن می‌شود. دلیل آن، پدیدهٔ خود-القاوری در القاگر است. القاگر در برابر تغییر ناگهانی جریان مقاومت می‌کند و در لحظهٔ قطع کلید ولتاژ بزرگی تولید می‌کند. همین ولتاژ بزرگ است که لامپ نئون را روشن می‌کند.