电感电容对交变电流的影响新课标新人教版高中物理选修2ppt课件

1、三、电感和电容对交变电流的影响三、电感和电容对交变电流的影响 演示实验一：演示实验一：实验器材实验器材:学生电源、规格相学生电源、规格相 同的小灯泡两个、线圈、滑同的小灯泡两个、线圈、滑动变动变 阻器、双刀双掷开关。阻器、双刀双掷开关。LR R=RL实验步骤：实验步骤：接通直流接通直流,选择适当的电压值选择适当的电压值,察看到什察看到什 么景象么景象,阐明了什么道理阐明了什么道理? 景象景象:两灯泡的亮度一样两灯泡的亮度一样.阐明阐明:线圈对直流没有影响线圈对直流没有影响!接通交流接通交流,选择适当的电压值选择适当的电压值,察看到什察看到什么景象么景象,阐明了什么道理阐明了什么道理?景象景象:

2、和线圈衔接的灯泡比较暗和线圈衔接的灯泡比较暗.阐明阐明:线圈对交流有妨碍作用线圈对交流有妨碍作用!思索:为什么线圈对直流没影响而对交流有影响呢?一、电感对交变电流的妨碍作用一、电感对交变电流的妨碍作用1.感抗感抗(XL):表示电感对交变电流妨碍作用的表示电感对交变电流妨碍作用的大小大小问题：感抗的大小与哪些问题：感抗的大小与哪些 要素有关？要素有关？ 实验实验线圈的自感系数越大、交变电流的频线圈的自感系数越大、交变电流的频率越高，妨碍作用越明显，感抗越大率越高，妨碍作用越明显，感抗越大2.实践运用：扼流圈实践运用：扼流圈低频扼流圈：自感系数大，低频扼流圈：自感系数大，电阻小，对低频交变电流有电

3、阻小，对低频交变电流有很大的妨碍作用。很大的妨碍作用。低频扼流圈的作用是低频扼流圈的作用是“通直流、阻交流通直流、阻交流高频扼流圈：自感系数小，高频扼流圈：自感系数小，对低频交变电流的妨碍作用对低频交变电流的妨碍作用小，对高频交变电流的妨碍小，对高频交变电流的妨碍作用大作用大 高频扼流圈的作用是高频扼流圈的作用是“通低频、阻高频通低频、阻高频总结：感抗的大小不仅与线圈构造有关，而且与经过的交流总结：感抗的大小不仅与线圈构造有关，而且与经过的交流电频率有关。这表现了交流与直流不同的特性。电频率有关。这表现了交流与直流不同的特性。互换电感不同的线圈、改互换电感不同的线圈、改动交变电流的频率。动交变

4、电流的频率。景象：景象：L越大、越大、f越高，灯越高，灯越暗越暗学以致用：学以致用：)(100sin2220Vtu假设坚持电压的有效值不变，只假设坚持电压的有效值不变，只将电源频率改为将电源频率改为100HZ，以下说，以下说法正确的有法正确的有:如下图电路中，如下图电路中，L为电感线圈，为电感线圈，R为灯泡，电流表内阻为零，电压为灯泡，电流表内阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压表内阻无限大，交流电源的电压为：为：A.电流表示数增大电流表示数增大 B.电压表示数增大电压表示数增大C.灯泡变暗灯泡变暗 D.灯泡变亮灯泡变亮RL( BC )+-实验器材：学生电源、小灯实验器材：学生电源、小灯泡

5、、电容器泡、电容器(470uF)、双刀、双刀双掷开关。双掷开关。实验步骤：实验步骤：接通直流，察看到什么景象，接通直流，察看到什么景象，阐明了什么道理？阐明了什么道理？景象：灯泡不亮。景象：灯泡不亮。解释：接交变电流时，自在电荷并没有解释：接交变电流时，自在电荷并没有经过电容器两极板间的绝缘电介质，只经过电容器两极板间的绝缘电介质，只是在交变电压的作用下，电容器交替进是在交变电压的作用下，电容器交替进展充、放电，电路中就有了电流。请展充、放电，电路中就有了电流。请看书本看书本38页图页图5.3-5 演示实验二：演示实验二：阐明：直流电不能经过电容器。阐明：直流电不能经过电容器。接通交流接通交流

6、,察看到什么景象察看到什么景象,阐明了什么道理阐明了什么道理?景象景象:灯泡变亮灯泡变亮.阐明阐明:交流电能交流电能“经过电容经过电容器器.思索：电容器两思索：电容器两极板被绝缘电介极板被绝缘电介质隔开了，为什质隔开了，为什么有电流经过灯么有电流经过灯泡？泡？二、电容器对交变电流的妨碍作用二、电容器对交变电流的妨碍作用景象景象:C越大越大, f越高越高,灯灯泡越亮。泡越亮。1.容抗容抗(XC)：表示电容对交流的妨碍作用的大：表示电容对交流的妨碍作用的大小小.2.电容越大，交流的频率越高，电容器电容越大，交流的频率越高，电容器的妨碍作用越小，容抗越小的妨碍作用越小，容抗越小总结：容抗的大小不仅与

7、电容器构造有关，而且与经总结：容抗的大小不仅与电容器构造有关，而且与经过的交流电频率有关。这表现了交流与直流不同过的交流电频率有关。这表现了交流与直流不同的特性。的特性。解析解析:电容大一次充电量大；频电容大一次充电量大；频率高单位时间内充电次数多，所率高单位时间内充电次数多，所以电流大，容抗小。以电流大，容抗小。问题问题:容抗的大小和容抗的大小和哪些要素有关呢哪些要素有关呢?实验实验互换不同规格的电容器，互换不同规格的电容器，改动交流点的频率。改动交流点的频率。3.实践运用：实践运用：隔直电容器：通交流、隔直流。隔直电容器：通交流、隔直流。高频旁路电容器：通高频、阻低频。高频旁路电容器：通高

8、频、阻低频。学以致用学以致用:如下图，平行板电容器与如下图，平行板电容器与灯泡串联后接在交变电源灯泡串联后接在交变电源上，灯泡正常发光，那么上，灯泡正常发光，那么 B.增大交变电流的频率增大交变电流的频率,灯泡将变暗灯泡将变暗.A.将介质板插入电容器中将介质板插入电容器中,灯泡将变灯泡将变暗暗.C.把电容器极板间距拉开一些把电容器极板间距拉开一些,灯泡将变暗灯泡将变暗.D.把电容器两极板错开一些把电容器两极板错开一些,灯泡将变暗灯泡将变暗.CDkdsC4元件元件电感线圈电感线圈电容器电容器作用作用通直流，阻交流通直流，阻交流;通低频，阻高频。通低频，阻高频。通交流，隔直流；通交流，隔直流；通高

9、频，阻低频。通高频，阻低频。描述阻碍作描述阻碍作用的物理量用的物理量感抗感抗XL容抗容抗XC决定因素决定因素自感系数自感系数L 交流电频率交流电频率f电容电容C交流电频率交流电频率f关系关系L越大，越大，f越高，越高，XL越大。越大。 C越大，越大，f越高，越高，XC越小。越小。对比记忆：对比记忆：v本节小结：本节小结：v 1.交变电流的电流与电压关系不交变电流的电流与电压关系不仅与电阻有关，还与电感、电容仅与电阻有关，还与电感、电容 有有关。关。v v 2.电感和电容对交流的妨碍作用电感和电容对交流的妨碍作用的大小不仅与电感、的大小不仅与电感、 电容本身有电容本身有关，还跟交流的频率有关：关

10、，还跟交流的频率有关：v 电感电感“通直流；阻交流。通直流；阻交流。 “通通低频；阻高频。低频；阻高频。v 电容电容“通交流；隔直流。通交流；隔直流。 “通通高频；阻低频。高频；阻低频。1、有一电阻极小的导线绕制成线圈接在交流电上，假设电源电压峰值坚持不变，比较下面哪种情况，经过线圈的电流最小( )A、所加电源频率为50 HzB、所加电源频率为100 HzC、所加电源频率为50 Hz，减少线圈匝数D、在线圈中参与铁芯，所加电源频率为 100 HzD发散练习发散练习2、有两个电容分别为C1=5 F,C2=3 F的两电容器，分别加在峰值一定的交流电源上，比较以下哪种情况经过电容器的电流最大( )A

11、、在C1上加f=50 Hz的交变电流B、在C2上加f=50 Hz的交变电流C、在C1上加f=60 Hz的交变电流D、在C2上加f=60 Hz的交变电流C3.如图一段长直导线接在交流电源如图一段长直导线接在交流电源上时电流为上时电流为I1,假设把这段长直导线假设把这段长直导线密绕成线圈密绕成线圈,现接入原电路现接入原电路,经过线经过线圈的电流为圈的电流为I2,那么那么( )A.B.C.D.条件缺乏,无法比较.B4.在交流电路中在交流电路中,假设电源假设电源电动势的最大值不变电动势的最大值不变,频率频率可以改动可以改动,在如下图电路的在如下图电路的a、b两点间逐次将图中的电路两点间逐次将图中的电路元件甲、乙、