5.3電感和電容對交變電流的影響(劉玉兵)解析

1、SELSuL演示實驗演示實驗1 1實驗：實驗：把帶鐵芯的線圈把帶鐵芯的線圈L L與小燈泡串聯(lián)起來，先把他們接到直流電源上，與小燈泡串聯(lián)起來，先把他們接到直流電源上，再把他們接到交流電源上，取直流電源的電壓與交流電源的有效值相等。再把他們接到交流電源上，取直流電源的電壓與交流電源的有效值相等?，F(xiàn)象：現(xiàn)象：解釋：解釋：結(jié)論：結(jié)論：電感對交變電流的阻礙作用電感對交變電流的阻礙作用1 1、感抗：、感抗：表示電感對交變電流的阻礙作用的大小。表示電感對交變電流的阻礙作用的大小。2 2、感抗的大小、感抗的大小fLXL2自感系數(shù)越大、交流的頻率越高，線圈的感抗越大。自感系數(shù)越大、交流的頻率越高，線圈的感抗越大

2、。3 3、特性：、特性：通直流、阻交流，通低頻、阻高頻。通直流、阻交流，通低頻、阻高頻。4 4、應(yīng)用舉例：、應(yīng)用舉例：低頻扼流圈和高頻扼流圈低頻扼流圈和高頻扼流圈 內(nèi)因內(nèi)因自感系數(shù)越大自感系數(shù)越大外因外因交流的頻率交流的頻率f.演示實驗演示實驗2 2實驗：實驗：把電容器與小燈泡串聯(lián)起來，先把他們接到直流電源把電容器與小燈泡串聯(lián)起來，先把他們接到直流電源上，再把他們接到交流電源上，觀察燈泡的發(fā)光情況。上，再把他們接到交流電源上，觀察燈泡的發(fā)光情況。現(xiàn)象：現(xiàn)象：通入直流電燈泡不亮，接入交流電時燈泡亮了。通入直流電燈泡不亮，接入交流電時燈泡亮了。解釋：解釋：電容器通過充電和放電，電路中就有了電流，表

3、現(xiàn)為電容器通過充電和放電，電路中就有了電流，表現(xiàn)為交流通過了電路。交流通過了電路。結(jié)論：結(jié)論：直流不能通過電容器。交流能通過電容器。直流不能通過電容器。交流能通過電容器。 SECSuC交變電流能夠通過電容器交變電流能夠通過電容器 電容器接到交流電源時，實際上自由電荷也沒有通過兩電容器接到交流電源時，實際上自由電荷也沒有通過兩極間的絕緣介質(zhì)，只是由于兩極板間的電壓在變化，當(dāng)電壓極間的絕緣介質(zhì)，只是由于兩極板間的電壓在變化，當(dāng)電壓升高升高 時，電荷向電容器的極板上聚集，形成充電電流；當(dāng)時，電荷向電容器的極板上聚集，形成充電電流；當(dāng)電壓降低時，電荷離開極板，開成放電電流。電容器交替進電壓降低時，電荷

4、離開極板，開成放電電流。電容器交替進行充電和放電，電路中就有了電流，表現(xiàn)為交流行充電和放電，電路中就有了電流，表現(xiàn)為交流“通過通過”了了電容器。電容器。演示實驗演示實驗3 3實驗：實驗：先把電容器與小燈泡串聯(lián)起來，接到交流電源上；再先把電容器與小燈泡串聯(lián)起來，接到交流電源上；再把電容器從電路中取下來。觀察燈泡的發(fā)光情況。把電容器從電路中取下來。觀察燈泡的發(fā)光情況?，F(xiàn)象：現(xiàn)象：取下電容器后燈泡更亮。取下電容器后燈泡更亮。結(jié)論：結(jié)論：電容器對交流有阻礙作用。電容器對交流有阻礙作用。 SuSuC電容器對交變電流的阻礙作用電容器對交變電流的阻礙作用1 1、容抗：、容抗：表示電容器對交變電流的阻礙作用的

5、大小。表示電容器對交變電流的阻礙作用的大小。2 2、容抗的大小、容抗的大小fCXC21電容越小、交流的頻率越低，容抗越大。電容越小、交流的頻率越低，容抗越大。3 3、特性：、特性：通交流、隔直流；通高頻、阻低頻通交流、隔直流；通高頻、阻低頻 。4.4.能量的轉(zhuǎn)化：電能和電場能往復(fù)轉(zhuǎn)化能量的轉(zhuǎn)化：電能和電場能往復(fù)轉(zhuǎn)化小結(jié)：小結(jié)：電感對交變電流的作用：電感對交變電流的作用：通直流通直流 ，阻交流，阻交流 通低頻，通低頻， 阻高頻阻高頻 低頻扼流圈（低頻扼流圈（L L大）大）高頻扼流圈（高頻扼流圈（L L?。┬。╇娙輰蛔冸娏鞯淖饔茫弘娙輰蛔冸娏鞯淖饔茫和ń涣魍ń涣?，隔隔直流直流 通高頻通高頻

6、，阻低頻，阻低頻隔直電容器隔直電容器高頻旁路電容器（高頻旁路電容器（C C?。┬。?例例1 1、如圖所示，如圖所示，L L為電感線圈，為電感線圈，R R為燈泡，電流表內(nèi)阻為為燈泡，電流表內(nèi)阻為零，電壓表內(nèi)阻無窮大，交流電源的電壓零，電壓表內(nèi)阻無窮大，交流電源的電壓u=311sin100t Vu=311sin100t V，若保持電壓的有效值不變，只將電源頻率改為若保持電壓的有效值不變，只將電源頻率改為100Hz100Hz，下列說，下列說法正確的是法正確的是 A A、電流表示數(shù)增大、電流表示數(shù)增大 B B、電壓表示數(shù)增大、電壓表示數(shù)增大 C C、燈泡變暗、燈泡變暗 D D、燈泡變亮、燈泡變亮 例例

7、2 2、如圖所示，接在交流電源上的電燈泡正常發(fā)光，如圖所示，接在交流電源上的電燈泡正常發(fā)光，以下說法正確的是以下說法正確的是 A A、把電介質(zhì)插入電容器，燈泡變亮；、把電介質(zhì)插入電容器，燈泡變亮； B B、增大電容器兩板間的距離，燈泡變亮；、增大電容器兩板間的距離，燈泡變亮； C C、減少電容器兩板間的正對面積，燈泡變暗；、減少電容器兩板間的正對面積，燈泡變暗； D D、使交變電流頻率減小，燈泡變暗、使交變電流頻率減小，燈泡變暗 例例3 3、如圖所示，線圈的自感系數(shù)如圖所示，線圈的自感系數(shù)L L和電容器的和電容器的電容電容C C都很小，此電路的重要作用是都很小，此電路的重要作用是 A.A.阻直

8、流通交流，輸出交流阻直流通交流，輸出交流 B.B.阻交流通直流，輸出直流阻交流通直流，輸出直流 C.C.阻低頻通高頻，輸出高頻電流阻低頻通高頻，輸出高頻電流 D.D.阻高頻通低頻，輸出低頻和直流阻高頻通低頻，輸出低頻和直流例例4 4、如圖所示電路中，三只電燈的亮度相同，如果交如圖所示電路中，三只電燈的亮度相同，如果交流電的頻率增大，三盞電燈的亮度將如何改變流電的頻率增大，三盞電燈的亮度將如何改變? ?為什么為什么? ? 燈泡燈泡L1L1的亮度將變暗；的亮度將變暗；燈泡燈泡L2L2的亮度將變亮的亮度將變亮. .因此其亮度不變。因此其亮度不變。 例例5 5、“二分頻二分頻”，音箱內(nèi)有兩個不同口徑的

9、揚聲器，它們，音箱內(nèi)有兩個不同口徑的揚聲器，它們的固有頻率分別處于高音、低音頻段，分別稱為高音揚聲器和低的固有頻率分別處于高音、低音頻段，分別稱為高音揚聲器和低音揚聲器音箱要將擴音機送來的含有不同頻率的混合音頻電流音揚聲器音箱要將擴音機送來的含有不同頻率的混合音頻電流按高、低頻段分離出來，送往相應(yīng)的揚聲器按高、低頻段分離出來，送往相應(yīng)的揚聲器 圖為音箱的電路圖，高、低頻混合電流由圖為音箱的電路圖，高、低頻混合電流由a a、b b端輸入，端輸入，L L1 1和和L L2 2是線圈，是線圈，C C1 1和和C C2 2是電容器是電容器 A.A.甲揚聲器是高音揚聲器甲揚聲器是高音揚聲器 B. CB.

10、 C2 2的作用是阻礙低頻電流通過乙揚聲器的作用是阻礙低頻電流通過乙揚聲器 C. LC. L1 1的作用是阻礙低頻電流的作用是阻礙低頻電流 通過甲揚聲器通過甲揚聲器 D. LD. L2 2的作用是減弱乙揚聲器的作用是減弱乙揚聲器 的低頻電流的低頻電流一、電感器對交變電流的阻礙作用一、電感器對交變電流的阻礙作用1電感對交變電流的阻礙作用的大小用電感對交變電流的阻礙作用的大小用_來表來表示，線圈的示，線圈的_越大，交變電流的越大，交變電流的_越越高，阻礙作用就越大，高，阻礙作用就越大，_也就越大也就越大感抗感抗自感系數(shù)自感系數(shù)頻率頻率感抗感抗2扼流圈是電子技術(shù)中常用的電子元件，分為兩扼流圈是電子技

11、術(shù)中常用的電子元件，分為兩種：一種是線圈繞在鐵芯上，它的自感系數(shù)較種：一種是線圈繞在鐵芯上，它的自感系數(shù)較_，感抗較大，叫做感抗較大，叫做_扼流圈，它的作用是扼流圈，它的作用是_；另一種是線圈繞在鐵氧體芯上；另一種是線圈繞在鐵氧體芯上或空心，它的自感系數(shù)較或空心，它的自感系數(shù)較_,感抗較小，叫做感抗較小，叫做_扼流圈扼流圈,它的作用是它的作用是_大大低頻低頻通直流，阻交流通直流，阻交流小小高頻高頻通低頻，阻高頻通低頻，阻高頻二、交變電流能夠通過電容器二、交變電流能夠通過電容器通過實驗可以看到交變電流能夠通過電容器，其實通過實驗可以看到交變電流能夠通過電容器，其實自由電荷并未通過兩極板間的絕緣介

12、質(zhì)，只是在交自由電荷并未通過兩極板間的絕緣介質(zhì)，只是在交流電壓的作用下，電容器交替進行流電壓的作用下，電容器交替進行_和和_，電路中就有了電流電路中就有了電流充電充電放電放電三、電容器對交變電流的阻礙作用三、電容器對交變電流的阻礙作用電容對交變電流的阻礙作用的大小用電容對交變電流的阻礙作用的大小用_來表示，來表示，電容器的電容器的_越大，交變電流的頻率越高，電容越大，交變電流的頻率越高，電容器對交變電流的阻礙作用就越小，器對交變電流的阻礙作用就越小， _也就越也就越小電容對交變電流的作用是小電容對交變電流的作用是_容抗容抗電容電容容抗容抗通交流，隔直流，通交流，隔直流，通高頻，阻低頻通高頻，阻

13、低頻1.1.如圖所示，線圈的自感系數(shù)和電容器的電容都很如圖所示，線圈的自感系數(shù)和電容器的電容都很?。ㄈ缧。ㄈ鏛 L=1mH=1mH，C C=200pF=200pF），此電路的重要作用是），此電路的重要作用是 A A阻直流通交流，輸出交流阻直流通交流，輸出交流B B阻交流通直流，輸出直流阻交流通直流，輸出直流C C阻低頻通高頻，輸出高頻交流阻低頻通高頻，輸出高頻交流D D阻高頻通低頻，輸出低頻交流和直流阻高頻通低頻，輸出低頻交流和直流D2.2.如圖所示，白熾燈和電容器串聯(lián)后接在交變電源如圖所示，白熾燈和電容器串聯(lián)后接在交變電源的兩端的兩端, ,當(dāng)交流電源的頻率增加時當(dāng)交流電源的頻率增加時( ()

14、 )A A電流表示數(shù)增大電流表示數(shù)增大B B電壓表示數(shù)增大電壓表示數(shù)增大C C燈泡變暗燈泡變暗D D燈泡變亮燈泡變亮AD3.如圖所示，從如圖所示，從ab端輸入的交流含有高頻和低頻成端輸入的交流含有高頻和低頻成分，為了使分，為了使R上盡可能少地含有高頻成分，采用圖示上盡可能少地含有高頻成分，采用圖示電路，其電路，其L的作用是的作用是_，C的作用的作用是是_。通低頻、阻高頻通低頻、阻高頻通高頻、阻低頻通高頻、阻低頻4.如圖所示，甲、乙是規(guī)格相同的燈泡，如圖所示，甲、乙是規(guī)格相同的燈泡，A、B兩端兩端加直流電壓時，甲燈正常發(fā)光，乙燈完全不亮；當(dāng)加直流電壓時，甲燈正常發(fā)光，乙燈完全不亮；當(dāng)A、B兩端加

15、上有效值和直流電壓相等的交流電壓時，甲兩端加上有效值和直流電壓相等的交流電壓時，甲燈發(fā)出微弱的光，乙燈能正常發(fā)光。下列說法正確燈發(fā)出微弱的光，乙燈能正常發(fā)光。下列說法正確的有：（的有：（ ）BCA與甲燈串聯(lián)的元件與甲燈串聯(lián)的元件X是電容器是電容器B與乙燈串聯(lián)的元件與乙燈串聯(lián)的元件Y是電容器是電容器C與甲燈串聯(lián)的元件與甲燈串聯(lián)的元件X是電感線圈是電感線圈D與乙燈串聯(lián)的元件與乙燈串聯(lián)的元件Y是電感線圈是電感線圈5.如圖所示，接在交流電源上的電燈泡正常發(fā)光，如圖所示，接在交流電源上的電燈泡正常發(fā)光，以下說法正確的是以下說法正確的是( )A把電介質(zhì)插入電容器，燈泡變亮把電介質(zhì)插入電容器，燈泡變亮B增大

16、電容器兩板間的距離，燈泡變亮增大電容器兩板間的距離，燈泡變亮C減小電容器兩板間的正對面積，燈泡變暗減小電容器兩板間的正對面積，燈泡變暗D使交變電流頻率減小，燈泡變暗使交變電流頻率減小，燈泡變暗A(chǔ)CD6.6.如圖所示，當(dāng)交流電源的電壓（有效值）如圖所示，當(dāng)交流電源的電壓（有效值）U U220V220V、頻率頻率f f50Hz50Hz時，三只燈時，三只燈A A、B B、C C的亮度相同（的亮度相同（L L無直無直流電阻）。流電阻）。（1 1）將交流電源的頻率變?yōu)椋⒔涣麟娫吹念l率變?yōu)閒 f100Hz100Hz，則，則 （ ）（2 2）將電源改為）將電源改為U U220V220V的直流電源，則的直流

17、電源，則 （ ）A AA A燈比原來亮燈比原來亮 B BB B燈比原來亮燈比原來亮C CC C燈和原來一樣亮燈和原來一樣亮D DC C燈比原來亮燈比原來亮7 7、如圖示、如圖示a a、b b的電路中，電阻的電路中，電阻R R和自感線圈和自感線圈L L的電阻的電阻值都很小，且小于燈值都很小，且小于燈A A的電阻，接通的電阻，接通S S，使電路達到，使電路達到穩(wěn)定，燈泡穩(wěn)定，燈泡A A發(fā)光，則發(fā)光，則 （ ）A. A. 在電路在電路a a中，斷開中，斷開S S后，后，A A將逐漸變暗將逐漸變暗B. B. 在電路在電路a a中，斷開中，斷開S S后，后，A A將先變得更亮，然后漸將先變得更亮，然后漸暗暗C. C. 在電路在電路b b中，斷開中，斷開S S后，后，A A將逐漸變暗將逐漸變暗D. D. 在電路在電路b b中，斷開中，斷開S S后，后，A A將先變得更亮，