電容、電感在交流電路中的作用

1、第第4節(jié)電容器在交流電路中的作用節(jié)電容器在交流電路中的作用第第5節(jié)電感器在交流電路中的作用節(jié)電感器在交流電路中的作用學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解電容器在電路中起隔斷直流、導(dǎo)了解電容器在電路中起隔斷直流、導(dǎo)通交變電流的作用，定性了解電容器對交變電流有通交變電流的作用，定性了解電容器對交變電流有阻礙作用，知道影響容抗大小的因素阻礙作用，知道影響容抗大小的因素2了解電感器在電路中對直流有導(dǎo)通作用，能通了解電感器在電路中對直流有導(dǎo)通作用，能通過交變電流，定性了解電感對交流有阻礙作用，知過交變電流，定性了解電感對交流有阻礙作用，知道影響感抗大小的因素道影響感抗大小的因素3簡單了解電感器和電容器在電子技術(shù)

2、中的應(yīng)簡單了解電感器和電容器在電子技術(shù)中的應(yīng)用用重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)難點(diǎn)：1.交變電流交變電流“通過通過”電容器的原理電容器的原理2影響容抗、感抗大小的因素影響容抗、感抗大小的因素課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案不能不能一、電容器對交流電的導(dǎo)通作用一、電容器對交流電的導(dǎo)通作用1觀察教材觀察教材P42圖圖241和圖和圖242的實(shí)驗(yàn)可的實(shí)驗(yàn)可知，電容器知，電容器_使直流電通過，但使直流電通過，但_導(dǎo)通交導(dǎo)通交流電流電2電容器導(dǎo)通交流電的實(shí)質(zhì)電容器導(dǎo)通交流電的實(shí)質(zhì)(見教材見教材P43圖圖243)：電容器接入交變電路中時，由于兩極板的電壓：電容器接入交變電路中時，由于兩極板的電壓在周期性地變化，使電容器反復(fù)地在周期

3、性地變化，使電容器反復(fù)地_和和_，雖然電容器的兩極板間并沒有電流通過，但在，雖然電容器的兩極板間并沒有電流通過，但在連接電容器和電源的電路中卻形成連接電容器和電源的電路中卻形成_電流電流能能充電充電放電放電交變交變1電容器電容器“通交流通交流”的演示中，電流真的流過的演示中，電流真的流過電容器了嗎？電容器了嗎？提示：提示：沒有，電容器在交變電壓作用下反復(fù)進(jìn)行沒有，電容器在交變電壓作用下反復(fù)進(jìn)行充電、放電、反向充電、反向放電，電路中有持充電、放電、反向充電、反向放電，電路中有持續(xù)的交變電流，好像電流通過了電容器續(xù)的交變電流，好像電流通過了電容器思考感悟思考感悟二、電容器對交流電的阻礙作用二、電容

4、器對交流電的阻礙作用教材教材P43的實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果表明：的實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果表明：1電容器對交流電有電容器對交流電有_作用，此作用稱為容作用，此作用稱為容抗抗2容抗的大小跟容抗的大小跟_和交流電的和交流電的_有關(guān)有關(guān)電容越小，容抗越電容越小，容抗越_；頻率越低，容抗越；頻率越低，容抗越_3容抗公式：容抗公式：XC _.阻礙阻礙電容電容頻率頻率大大大大三、電容器在電子技術(shù)中的應(yīng)用三、電容器在電子技術(shù)中的應(yīng)用在電子技術(shù)中，常用的電容器有在電子技術(shù)中，常用的電容器有_電容電容(圖圖241)和和_電容電容(圖圖242)兩種兩種 圖圖241 圖圖242隔直隔直旁路旁路隔直電容：直流不能通過電容器隔直電容：直流不

5、能通過電容器C，只能經(jīng)電阻，只能經(jīng)電阻R形成回路形成回路旁路電容：旁路電容：C的電容較小，低頻信號不能通過，的電容較小，低頻信號不能通過，但高頻干擾信號可以通過但高頻干擾信號可以通過四、電感器對交流電的阻礙作用四、電感器對交流電的阻礙作用教材教材P4546的實(shí)驗(yàn)表明：的實(shí)驗(yàn)表明：1電感器對交流電有電感器對交流電有_作用，此作用稱作用，此作用稱為感抗為感抗2線圈的電感線圈的電感(即自感系數(shù)即自感系數(shù)L)越越_，交流電，交流電的頻率越的頻率越_，感抗越大，感抗越大3感抗公式：感抗公式：XL_.阻礙阻礙大大高高2fL直直交交低低高高2直流電與交流電哪個更容易通過電感線圈？低頻直流電與交流電哪個更容易

6、通過電感線圈？低頻交流電與高頻交流電哪個更容易通過電感線圈？交流電與高頻交流電哪個更容易通過電感線圈？提示：提示：電感線圈對交流電有阻礙作用，對直流電沒電感線圈對交流電有阻礙作用，對直流電沒有阻礙作用，頻率越高，阻礙作用越強(qiáng)有阻礙作用，頻率越高，阻礙作用越強(qiáng)思考感悟思考感悟核心要點(diǎn)突破核心要點(diǎn)突破一、電容、電感對交變電流作用的成因分析一、電容、電感對交變電流作用的成因分析1電容對交變電流的阻礙作用電容對交變電流的阻礙作用當(dāng)交變電流當(dāng)交變電流“通過通過”電容器時，給電容器充電或電容器時，給電容器充電或放電，形成充電或放電電流，在形成電流的過程放電，形成充電或放電電流，在形成電流的過程中，對自由電

7、荷來說，當(dāng)電源的電壓推動它們向中，對自由電荷來說，當(dāng)電源的電壓推動它們向某一方向做定向移動的時候，電容器兩極板上積某一方向做定向移動的時候，電容器兩極板上積累的電荷卻反抗它們向這個方向做定向移動，也累的電荷卻反抗它們向這個方向做定向移動，也就是說在給電容器充電或放電過程中，在電容器就是說在給電容器充電或放電過程中，在電容器兩極形成跟原電壓相反的電壓，這就對電流產(chǎn)生兩極形成跟原電壓相反的電壓，這就對電流產(chǎn)生了阻礙作用了阻礙作用2電感對交變電流的阻礙作用電感對交變電流的阻礙作用交變電流通過線圈時，由于電流時刻在變化，線圈交變電流通過線圈時，由于電流時刻在變化，線圈中產(chǎn)生自感電動勢，自感電動勢阻礙電

8、流的變化，中產(chǎn)生自感電動勢，自感電動勢阻礙電流的變化，就形成了對交變電流的阻礙作用，因此，就形成了對交變電流的阻礙作用，因此，感抗的感抗的實(shí)質(zhì)是由線圈的自感現(xiàn)象引起的實(shí)質(zhì)是由線圈的自感現(xiàn)象引起的直流電通過線圈直流電通過線圈時，電流的大小、方向都不變，線圈中不產(chǎn)生自感時，電流的大小、方向都不變，線圈中不產(chǎn)生自感電動勢，也就沒有感抗電動勢，也就沒有感抗特別提醒：特別提醒：當(dāng)電容器與直流電源的兩極相連接時，當(dāng)電容器與直流電源的兩極相連接時，接通的瞬間因電容器充電產(chǎn)生瞬時電流接通的瞬間因電容器充電產(chǎn)生瞬時電流充電完畢充電完畢后，電容器兩極板間電壓與電源兩極間電壓相等，后，電容器兩極板間電壓與電源兩極間

9、電壓相等，電路中沒有電流電路中沒有電流解析：解析：選選D.電容電容C、電感、電感L都對交流電有阻礙作用都對交流電有阻礙作用，故，故A、B兩圖中燈不是最亮的；兩圖中燈不是最亮的；C圖中燈被短路，圖中燈被短路，不亮；不亮；D圖中電容圖中電容C有隔直流作用有隔直流作用所以所以D中燈泡最中燈泡最亮亮二、電阻、感抗、容抗的區(qū)別二、電阻、感抗、容抗的區(qū)別電阻電阻感抗感抗容抗容抗產(chǎn)生的產(chǎn)生的原因原因定向移動的自定向移動的自由電荷與不動由電荷與不動的離子間的碰的離子間的碰撞撞由于電感線圈由于電感線圈的自感現(xiàn)象阻的自感現(xiàn)象阻礙電流的變化礙電流的變化電容器兩極電容器兩極板上積累的板上積累的電荷對這個電荷對這個方向

10、定向移方向定向移動的電荷的動的電荷的反抗作用反抗作用在電路在電路中的特中的特點(diǎn)點(diǎn)對直流、交流對直流、交流均有阻礙作用均有阻礙作用只對變化的電只對變化的電流流(如交流如交流)有有阻礙作用阻礙作用不能通直流，不能通直流，只能通變化只能通變化的電流的電流電阻電阻感抗感抗容抗容抗決定決定因素因素由導(dǎo)體本身由導(dǎo)體本身(長短、粗細(xì)、長短、粗細(xì)、材料材料)決定，與決定，與溫度有關(guān)溫度有關(guān)由線圈的自由線圈的自感系數(shù)和交感系數(shù)和交流電的頻率流電的頻率決定決定(成正比成正比)由電容的大由電容的大小和交流電小和交流電的頻率決定的頻率決定(成反比成反比)電能電能的轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)化與化與做功做功電流通過電阻電流通過電阻做功，電

11、能轉(zhuǎn)做功，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能化為內(nèi)能電能和磁場電能和磁場能往復(fù)轉(zhuǎn)化能往復(fù)轉(zhuǎn)化電能與電場電能與電場能往復(fù)轉(zhuǎn)化能往復(fù)轉(zhuǎn)化圖圖244答案：答案：變亮變暗不變變亮變暗不變課堂互動講練課堂互動講練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圖圖245【精講精析精講精析】電容器的作用是電容器的作用是“通交流、隔直通交流、隔直流，通高頻、阻低頻流，通高頻、阻低頻”，由容抗的決定因素可看，由容抗的決定因素可看出：甲圖中的出：甲圖中的C1必須電容必須電容小些小些，才能使高頻交流，才能使高頻交流順利通過，而低頻交流不易通過，這種電容器叫順利通過，而低頻交流不易通過，這種電容器叫高頻旁路電容器高頻旁路電容器乙圖

12、中的乙圖中的C2一般電容一般電容大些大些，使，使低頻交流電很容易通過，只有直流成分從電阻上低頻交流電很容易通過，只有直流成分從電阻上通過，這種電容器叫通過，這種電容器叫隔直電容器隔直電容器【答案答案】C1用小電容，用小電容，C2用大電容用大電容【方法總結(jié)方法總結(jié)】只有熟記電容器在電路中的作用，只有熟記電容器在電路中的作用，理解影響容抗的相關(guān)因素，特別是頻率的影響，才理解影響容抗的相關(guān)因素，特別是頻率的影響，才能順利解答此類問題能順利解答此類問題電感對交變電流的影響電感對交變電流的影響圖圖246【答案答案】大于大于【方法總結(jié)方法總結(jié)】理想電感線圈在直流電路中相當(dāng)理想電感線圈在直流電路中相當(dāng)于導(dǎo)線

13、，對直流電無阻礙作用，但它在交流電路于導(dǎo)線，對直流電無阻礙作用，但它在交流電路中，由于自感作用會產(chǎn)生感抗，對交變電流起到中，由于自感作用會產(chǎn)生感抗，對交變電流起到阻礙作用，該作用與線圈本身的因素及交變電流阻礙作用，該作用與線圈本身的因素及交變電流的頻率有關(guān)的頻率有關(guān)電感和電容電路的綜合分析電感和電容電路的綜合分析圖圖247【自主解答自主解答】當(dāng)含有多種成分的電流輸入到當(dāng)含有多種成分的電流輸入到C1兩端時，由于兩端時，由于C1具有具有“通交流、隔直流通交流、隔直流”的的功能，電流中的交流成分被衰減；而線圈功能，電流中的交流成分被衰減；而線圈L有有“通直流、阻交流通直流、阻交流”的功能，直流成分電流順利的功能，直流成分電流順利通過通過L，一小部分交流通過，一小部分交流通過L；到達(dá)；到達(dá)C2兩端時，兩端時，由于由于C2具有具有“通交流、隔直流通交流、隔直流”的功能，的功能，C2進(jìn)進(jìn)一步濾除電流中殘余的交流成分