電感和電容對交變電流的

1、電感和電容對交變電流的影響演示自感的實驗電路圖如圖所示，演示自感的實驗電路圖如圖所示，L L是電感線圈，是電感線圈，A A1 1、A A2 2是相同的燈是相同的燈泡，泡，R R阻值與阻值與L L的直流電阻值相同。的直流電阻值相同。當開關由斷開到合上時，觀察到當開關由斷開到合上時，觀察到的自感現(xiàn)象是：的自感現(xiàn)象是： L A1R A2 S R1開關保持閉合時，你所看到的現(xiàn)象是：開關保持閉合時，你所看到的現(xiàn)象是：一、電感對交變電流的阻礙作用 通直流通直流電源時，燈電源時，燈泡亮些；泡亮些； 通交流通交流電源時，燈電源時，燈泡暗些泡暗些1 1實驗實驗: :表明電感對交變電流有阻礙作用表明電感對交變電流

2、有阻礙作用2 2成因：由于交變電流是不斷變化的，所以在電成因：由于交變電流是不斷變化的，所以在電感線圈上產(chǎn)生自感電動勢，自感電動勢是阻礙電感線圈上產(chǎn)生自感電動勢，自感電動勢是阻礙電流的變化流的變化. .3 3感抗：電感對交變電流阻礙作用的大小叫做感感抗：電感對交變電流阻礙作用的大小叫做感抗抗4影響感抗的因素：線圈的自感系數(shù)和交變電流的頻率，電感越大，頻率越高，感抗越大 （4）應用：）應用：（a）低頻扼流圈低頻扼流圈：自感系數(shù)為幾十亨，對低：自感系數(shù)為幾十亨，對低頻交流電有較大阻礙作用，對直流的阻礙作用頻交流電有較大阻礙作用，對直流的阻礙作用較小，其較小，其作用：作用：“通直流，阻交流通直流，阻

3、交流”。（b）高頻扼流圈高頻扼流圈：自感系數(shù)為幾毫亨，對低：自感系數(shù)為幾毫亨，對低頻交流電阻礙作用較小，對高頻交變電流阻礙頻交流電阻礙作用較小，對高頻交變電流阻礙作用很大，其作用很大，其作用：作用：“通低頻，阻高頻通低頻，阻高頻”。 5 5應用應用 低頻扼流圈低頻扼流圈 高頻扼流圈高頻扼流圈 構造：構造： 作用：作用： 構造：構造： 作用：作用： 鐵芯，匝數(shù)多鐵芯，匝數(shù)多 L L大大( (幾十亨幾十亨)通直流，阻交流通直流，阻交流 鐵氧體芯，匝數(shù)少鐵氧體芯，匝數(shù)少 L L小小( (幾毫亨幾毫亨)通低頻，阻高頻通低頻，阻高頻 請同學們分析一下，低頻扼流圈對高頻交流電是否有請同學們分析一下，低頻扼

4、流圈對高頻交流電是否有顯著的阻礙作用？高頻扼流圈對低頻交流電是否有顯著的顯著的阻礙作用？高頻扼流圈對低頻交流電是否有顯著的阻礙作用？阻礙作用？ 有有無無結論結論: : “通直流，阻交流；通直流，阻交流； 通低頻、阻高頻通低頻、阻高頻” ” “濾波濾波” ” 二、交變電流能夠通過電容器 實驗電路如圖所示，將雙刀雙擲開關實驗電路如圖所示，將雙刀雙擲開關S分別接到電壓相分別接到電壓相等的直流電源和交流電源上，觀察燈泡的亮暗等的直流電源和交流電源上，觀察燈泡的亮暗S接直流電接直流電源時，燈泡不亮；源時，燈泡不亮； S接交流電源接交流電源時，燈泡發(fā)光時，燈泡發(fā)光1 1實驗實驗: :表明直流不能通過電容器

5、，表明直流不能通過電容器， 而交流能夠而交流能夠“通過通過”電容器電容器2 2理解理解 電容器的兩極板間用絕緣介質隔開，因此電容器的兩極板間用絕緣介質隔開，因此直流不直流不能通過能通過 電容器接上交流電源時，自由電荷電容器接上交流電源時，自由電荷并未通過并未通過極板極板間的絕緣介質，只是在交變電壓的作用下，電容間的絕緣介質，只是在交變電壓的作用下，電容器交替地進行充、放電，電路中有了電流，表現(xiàn)器交替地進行充、放電，電路中有了電流，表現(xiàn)為交流為交流“通過通過”了電容器了電容器三、電容器對交變電流的阻礙作用1實驗實驗:表明電容器對交流有阻礙作用表明電容器對交流有阻礙作用2容抗：電容對交變電流阻礙作

6、用的大小叫做容抗容抗：電容對交變電流阻礙作用的大小叫做容抗.3影響容抗的因素：電容器的電容和交變電流的頻率，影響容抗的因素：電容器的電容和交變電流的頻率，電容越大，頻率越高電容越大，頻率越高，容抗越小，容抗越小4 4實際應用實際應用 隔直電容器隔直電容器通交流、隔直流通交流、隔直流 高頻高頻旁路電容器旁路電容器通高頻、阻低頻通高頻、阻低頻讓高頻交流信號通過電容，而將低頻信號送到下一級讓高頻交流信號通過電容，而將低頻信號送到下一級z 1 1 使用使用220V220V交流電源的電氣設備和電子儀器，交流電源的電氣設備和電子儀器，金屬外殼和電源之間都有良好的絕緣，但是有時候金屬外殼和電源之間都有良好的

7、絕緣，但是有時候用手觸摸外殼仍會感到用手觸摸外殼仍會感到“麻手麻手”，用試電筆測試時，用試電筆測試時，氖管發(fā)光，這是為什么？氖管發(fā)光，這是為什么？ 與電源相連的機芯和金屬外殼可以看作電容器與電源相連的機芯和金屬外殼可以看作電容器的兩個極板，電源中的交變電流能夠通過這個的兩個極板，電源中的交變電流能夠通過這個“電容器電容器”。 原因：原因：1 1、如圖所示電路中，三只電燈的亮度相同，、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，三盞電燈的亮度如果交流電的頻率增大，三盞電燈的亮度將如何改變？為什么？將如何改變？為什么？ 燈燈L L1 1變暗變暗燈燈L L2 2變亮變亮燈燈L L3 3

8、亮度不變亮度不變例例1如圖所示，從如圖所示，從ab端輸入的交流含有高頻和低端輸入的交流含有高頻和低頻成分，為了使頻成分，為了使R上盡可能少地含有高頻成分，采用上盡可能少地含有高頻成分，采用圖示電路，其圖示電路，其L的作用是的作用是_，C的作的作用是用是_。 解析：因解析：因L有有“通低頻、通低頻、阻高頻阻高頻”的特點，的特點，因此因此L的作用是阻擋高頻成分；而通過的作用是阻擋高頻成分；而通過L后還有后還有少量的高頻成分，利用少量的高頻成分，利用C“通高頻通高頻、阻低頻、阻低頻”的的特點，使絕大部分高頻成分從特點，使絕大部分高頻成分從C流過。流過。例例2如圖所示，當交流電源的電壓（有效值）如圖所

9、示，當交流電源的電壓（有效值）U200V、頻率、頻率f50Hz時，三只燈時，三只燈A、B、C的亮度的亮度相同（相同（L無直流電阻）。無直流電阻）。（1）將交流電源的頻率變?yōu)椋⒔涣麟娫吹念l率變?yōu)閒100Hz，則，則 （ ）（2）將電源改為）將電源改為U220V的直流電源，則的直流電源，則 （ ）AA燈比原來亮燈比原來亮 BB燈比原來亮燈比原來亮CC燈和原來一樣亮燈和原來一樣亮 DC燈比原來亮燈比原來亮解析：（解析：（1）電容的容抗與交流電的頻率有）電容的容抗與交流電的頻率有關，頻率高、容抗小，即對高頻交流電的阻礙關，頻率高、容抗小，即對高頻交流電的阻礙作用小，所以作用小，所以A對。線圈對交流電

10、的阻礙作用對。線圈對交流電的阻礙作用隨頻率升高而增加，所以隨頻率升高而增加，所以B錯。電阻錯。電阻R中電流中電流只與交流電有效值及只與交流電有效值及R值有關，所以值有關，所以C正確。正確。（AC）（2）直流電無法通過電容，所以）直流電無法通過電容，所以A不亮。線不亮。線圈圈L無電阻，所以無電阻，所以B燈比原來亮。電壓值與交燈比原來亮。電壓值與交流電有效值相同，所以流電有效值相同，所以C燈亮度不變。燈亮度不變。 （BC） 練習練習2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兩端加直流電壓時，甲燈正常發(fā)光，乙燈完全不亮；兩端加直流電壓時，甲燈正常發(fā)光，乙燈完全不亮；當當A、B兩端加上有效值和直流電壓相等的交流電壓時，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