電感和電容對(duì)交變電流的

1、電感和電容對(duì)交變電流的影響演示自感的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示，演示自感的實(shí)驗(yàn)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(dāng)開(kāi)關(guān)由斷開(kāi)到合上時(shí)，觀察到當(dāng)開(kāi)關(guān)由斷開(kāi)到合上時(shí)，觀察到的自感現(xiàn)象是：的自感現(xiàn)象是： L A1R A2 S R1開(kāi)關(guān)保持閉合時(shí)，你所看到的現(xiàn)象是：開(kāi)關(guān)保持閉合時(shí)，你所看到的現(xiàn)象是：一、電感對(duì)交變電流的阻礙作用 通直流通直流電源時(shí)，燈電源時(shí)，燈泡亮些；泡亮些； 通交流通交流電源時(shí)，燈電源時(shí)，燈泡暗些泡暗些1 1實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn): :表明電感對(duì)交變電流有阻礙作用表明電感對(duì)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(dòng)勢(shì)，自感電動(dòng)勢(shì)是阻礙電感線圈上產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，自感電動(dòng)勢(shì)是阻礙電流的變化流的變化. .3 3感抗：電感對(duì)交變電流阻礙作用的大小叫做感感抗：電感對(duì)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(yīng)用：）應(yīng)用：（a）低頻扼流圈低頻扼流圈：自感系數(shù)為幾十亨，對(duì)低：自感系數(shù)為幾十亨，對(duì)低頻交流電有較大阻礙作用，對(duì)直流的阻礙作用頻交流電有較大阻礙作用，對(duì)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(duì)低：自感系數(shù)為幾毫亨，對(duì)低頻交流電阻礙作用較小，對(duì)高頻交變電流阻礙頻交流電阻礙作用較小，對(duì)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(yīng)用應(yīng)用 低頻扼流圈低頻扼流圈 高頻扼流圈高頻扼流圈 構(gòu)造：構(gòu)造： 作用：作用： 構(gòu)造：構(gòu)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(qǐng)同學(xué)們分析一下，低頻扼流圈對(duì)高頻交流電是否有請(qǐng)同學(xué)們分析一下，低頻扼

4、流圈對(duì)高頻交流電是否有顯著的阻礙作用？高頻扼流圈對(duì)低頻交流電是否有顯著的顯著的阻礙作用？高頻扼流圈對(duì)低頻交流電是否有顯著的阻礙作用？阻礙作用？ 有有無(wú)無(wú)結(jié)論結(jié)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(guò)電容器 實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，將雙刀雙擲開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，將雙刀雙擲開(kāi)關(guān)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(shí)，燈泡不亮；源時(shí)，燈泡不亮； S接交流電源接交流電源時(shí)，燈泡發(fā)光時(shí)，燈泡發(fā)光1 1實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn): :表明直流不能通過(guò)電容器

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

6、用的大小叫做容抗容抗：電容對(duì)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(shí)際應(yīng)用實(shí)際應(yīng)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(hào)通過(guò)電容，而將低頻信號(hào)送到下一級(jí)讓高頻交流信號(hào)通過(guò)電容，而將低頻信號(hào)送到下一級(jí)z 1 1 使用使用220V220V交流電源的電氣設(shè)備和電子儀器，交流電源的電氣設(shè)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(shí)候金屬外殼和電源之間都有良好的

7、絕緣，但是有時(shí)候用手觸摸外殼仍會(huì)感到用手觸摸外殼仍會(huì)感到“麻手麻手”，用試電筆測(cè)試時(shí)，用試電筆測(cè)試時(shí)，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(jī)芯和金屬外殼可以看作電容器與電源相連的機(jī)芯和金屬外殼可以看作電容器的兩個(gè)極板，電源中的交變電流能夠通過(guò)這個(gè)的兩個(gè)極板，電源中的交變電流能夠通過(guò)這個(gè)“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(diǎn)，的特點(diǎn)，因此因此L的作用是阻擋高頻成分；而通過(guò)的作用是阻擋高頻成分；而通過(guò)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(diǎn)，使絕大部分高頻成分從特點(diǎn)，使絕大部分高頻成分從C流過(guò)。流過(guò)。例例2如圖所示，當(dāng)交流電源的電壓（有效值）如圖所

9、示，當(dāng)交流電源的電壓（有效值）U200V、頻率、頻率f50Hz時(shí)，三只燈時(shí)，三只燈A、B、C的亮度的亮度相同（相同（L無(wú)直流電阻）。無(wú)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(lái)亮燈比原來(lái)亮 BB燈比原來(lái)亮燈比原來(lái)亮CC燈和原來(lái)一樣亮燈和原來(lái)一樣亮 DC燈比原來(lái)亮燈比原來(lái)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(guān)，頻率高、容抗小，即對(duì)高頻交流電的阻礙關(guān)，頻率高、容抗小，即對(duì)高頻交流電的阻礙作用小，所以作用小，所以A對(duì)。線圈對(duì)交流電

10、的阻礙作用對(duì)。線圈對(duì)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(cuò)。電阻錯(cuò)。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(guān)，所以值有關(guān)，所以C正確。正確。（AC）（2）直流電無(wú)法通過(guò)電容，所以）直流電無(wú)法通過(guò)電容，所以A不亮。線不亮。線圈圈L無(wú)電阻，所以無(wú)電阻，所以B燈比原來(lái)亮。電壓值與交燈比原來(lái)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(xí)練習(xí)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(shí)，甲燈正常發(fā)光，乙燈完全不亮；兩端加直流電壓時(shí)，甲燈正常發(fā)光，乙燈完全不亮；當(dāng)當(dāng)A、B兩端加上有效值和直流電壓相等的交流電壓時(shí)，兩端加上有效值和直流電壓相等的交流電壓時(shí)，甲燈發(fā)出微弱的