【题目编号】MC1-1111
【题目】如果利用开关器件来控制继电器的衔铁线圈通电与否，例如是将线圈接在三极管的集电极电路中，则可能发生的情况是：
【答案】A
[A]在三极管关断的瞬间，集电极可能承受远高于电源电压的高电压冲击
[B]在三极管导通的瞬间，集电极可能承受远高于电源电压的高电压冲击
[C]在三极管关断的瞬间，集电极可能承受远大于导通电流的大电流冲击
[D]在三极管导通的瞬间，集电极可能承受远大于导通电流的大电流冲击
考点速览
本题考的是用电感线圈驱动时，开关器件关断瞬间承受的高压冲击问题。具体场景是用三极管控制继电器的衔铁线圈，线圈接在三极管的集电极回路里。这是业余电台自制收发转换、继电器控制电路里最常见的"烧管"隐患，理解它的根源是电感元件的反电动势。
原理与依据
继电器线圈是一个电感（inductor），电感的基本特性是抗拒电流变化。通电时线圈建立起磁场，磁场里储存了能量，能量大小等于二分之一乘以电感量再乘以电流的平方，写作 W 等于二分之一 L 乘 I 的平方。线圈里电流越大、电感量越大，储存的磁场能越多。
当三极管从导通转向关断的瞬间，集电极电流要迅速降为零。电感不允许电流突变，它会感应出一个电动势来阻止电流减小。这个感应电动势的方向是"维持原电流方向"，也就是在关断瞬间，线圈两端会冒出一个与原来电流同向的电压，它与电源电压叠加，作用在三极管的集电极上。
这个反电动势的大小正比于电流变化的快慢：感应电动势等于负的电感量乘以电流对时间的变化率，写作电动势等于负 L 乘 di/dt。三极管关断速度极快，di/dt 非常大，因此反电动势可以高达电源电压的几倍甚至几十倍，形成高压尖峰。
这个高压尖峰如果超过三极管的集电极—发射极击穿电压，管子会被瞬间击穿损坏。所以在用三极管驱动继电器线圈时，必须在线圈两端加续流二极管或吸收电容，把这股反电动势钳住、释放掉，保护开关管不被击穿。
逐项辨析
选项 A 说"在三极管关断的瞬间，集电极可能承受远高于电源电压的高电压冲击"，正是电感反电动势叠加电源电压的结果，正确。
选项 B 把"关断瞬间"换成了"导通瞬间"。导通时电流从零开始上升，电感同样会感应出阻碍电流上升的电动势，但其方向是压低集电极电压、与电源电压相抵，不会形成高于电源的高压冲击。时机说反了。
选项 C、D 都把冲击说成"大电流冲击"。关断瞬间电流是减小的趋势，不可能出现"远大于导通电流"的大电流；真正突出的是电压尖峰，而不是电流。把电压冲击误说成电流冲击，性质就错了。
易混淆点
这里要分清两个物理量：电感的反电动势是"电压"层面的冲击，不是"电流"层面的冲击。关断瞬间电流被强制切断、趋于零，产生的是高压尖峰；而电感维持的电流连续性，只体现在它试图延续电流，最终表现为对外感应出高压，而不是持续的大电流。
另一个易混点是关断与导通两个时刻的差别。导通瞬间电感产生"反向阻碍电压"，表现为集电极电压被钳低；关断瞬间产生"正向叠加电压"，表现为集电极电压冲高。两者方向相反，高压冲击只出现在关断时。
应试要点
三极管控制继电器线圈，关断瞬间集电极承受远高于电源电压的高压冲击，根因是电感反电动势。记三个关键词：关断瞬间、电压冲击、远高于电源。导通过程和电流冲击的说法都要排除。
