电感和电容对交流电的影响

电感和电容对交流电的影响电感和电容对交流电的影响 1 1 电感对交流电的影响电感对交流电的影响 实验 电感线圈 通直流 阻交流 原因 直流电 线圈对直流阻碍为其线电阻 交流电 电流时刻发生变化 线圈中产生自感电动势 感抗 电感对交流电的阻碍作用 f 为交流电频率 L 为电感的自感系数 通低频 阻 高频 应用 低频扼流圈 L 很大 对低频交流电有很大的阻碍作用 对高频交流电阻碍作用更大 高频扼流圈 L 小 对低频交流电阻碍很小 对高频交流电阻碍大 思考 交流电路中直导线绕成线圈 电流如何变 I 减少 2 2 电容对交流电的阻碍作用电容对交流电的阻碍作用 直流 灯不亮 交流 灯亮 容抗 电容器对交流电的阻碍作用 这里 f 是交流电频率 C 为电容器电 容 通高频 阻低频 同步测试同步测试 一 选择题一 选择题 1 如图所示 输入端 ab 既有直流成分 又有交流成分 以下说法中正确的是 L 的直流电阻不为零 A 直流成分只能从 L 通过 B 交流成分只能从 R 通过 C 通过 R 的既有直流成分又有交流成分 D 通过 L 的直流成分比通过 R 的直流成分必定要大 2 如图所示的电路中 正弦交流电源电压的有效值为 220 V 则关于交流电压表的示数 以下说法 中正确的是 A 等于 220 V B 大于 220 V C 小于 220 V D 等于零 3 如图所示 线圈的自感系数 L 和电容器的电容 C 都很小 如 L 1mH C 200pF 此电路的重要作 用是 A 阻直流通交流 输出交流 B 阻交流通直流 输出直流 C 阻低频通高频 输出高频交流 D 阻高频通低频 输出低频交流和直流 4 某电子电路的输入端输入的电流既有直流成分 又含交流高频 低频成分 若通过图所示的装置 只把交流低频成分输送到下一级 那么关于该电路中各器件的作用 下列说法中不正确的是 A L 通直流 阻交流 起到消除交流成分的作用 B C1是隔直电容器 C C2起到消除高频成分的作用 D 以上说法都不对 5 如图所示是电子技术中常用电路 其中乙图中的电容器的电容 C 较小 丙图中电容器的电容 C 较 大 ab 是部分电路的输入端 其中输入的高频成分用 表示 低频成分用 直流成分 用 表示 关于负载电阻 R 中得到的电流特征 下列说法中正确的是 A 图甲中 R 得到的是交流成分 B 图乙中 R 得到的是高频成分 C 图乙中 R 得到的是低频成分 D 图丙中 R 得到的是直流成分 B B 卷卷 二 综合题二 综合题 6 收音机的音量控制电路部分如图所示 调节滑动变阻器的滑片 P 可控制扬声器的音 量 但收音机直接收到的信号有干扰 即有直流和高频信号 为此需要用电容器 C1 C2应分别用较大的还是较小的电容器 展开答案 6C1用电容较大的电容器 C2选用电容较小的电容器 课外拓展课外拓展 三相交流电发电机原理如图所示 其中 AX BY CZ 三组完全相同的线圈 它们排列在圆周上位置 彼此差 120 角度 当磁铁以角速度 匀速转动时 每个线圈中都会产生一个交变电动势 它们位 相彼此为 因而有 1 星形 Y 型 连接的三相交流电源如图 5 2 8 所示 三相中每个线圈的头 A B C 分别引出三 条线 称为端线 火线 而每相线圈尾 X Y Z 连接在一起 引出一条线 此线称为中线 因为 总共接出四根导线 所以连接后的电源称为三相四线制 三相电源中 每相线圈中电流为相电流 端线中的电流为相电流 端线中的电流为线电流 每个 线圈中电压为相电压 任意两条端线的电压为线电压 则线电压与相电压关系 所以相对有效值而言 有 理有 同 而星形连接后 相电流与线电流大小是一样的 即 2 三角形 形 连接的三相电源如图 5 2 9 所示 它构成三相三线制电路 由图可知 在此情 形下线电压等于相电压 但线电流与相电流是不相等的 若连接负载在对称平衡条件下 所以有 3 三相交流电负载的星形和三角形连接如图 5 2 10 甲 乙所示 星形连接时 有 电流关系 若三相负载平衡 即 则有 中线可省去 改为三相三线制 三相负载的三角形连接时 而负载上电流与线电流不等 当三相平衡时 线电流 是相电流的倍 高考解析高考解析 例 1 为保证用户电压稳定在 220V 变电所需适时进行调压 图甲为调压变压器示意图 保持输入 电压 u1不变 当滑动接头 P 上下移动时可改变输出电压 某次检测得到用户电压 u2随时间 t 变化的 曲线如图乙所示 以下正确的是 A B C 为使用户电压稳定在 220V 应将 P 适当下移 D 为使用户电压稳定在 220V 应将 P 适当上移 BD 解析 解析 根据图像知周期为 T 2 10 2s 电压的最大值为V 故用户得到电压的瞬时值为 B 正确 用户获得电压为交流电的有效值 此时有效值为 190V 根据变压 比 增大电压则需要减少原线圈的匝数 P 要适当上移 D 正确 例 2 在匀强磁场中 一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动 如图 1 所示 产生的交变 电动势的图象如图 2 所示 则 A t 0 005s 时线框的磁通量变化率为零 B t 0 01s 时线框平面与中性面重合 C 线框产生的交变电动势有效值为 311V D 线框产生的交变电动势的频率为 100Hz 答案 答案 B 解析 解析 由图 2 可知 该交变电动势瞬时值的表达式为 当 t 0 005s 时 瞬时值 e 311V 此时磁通量变化率最大 A 错 同理当 t 0 01s 时 e 0V 此时线框处于中性面位置 磁 通量最大 磁通量的变化率为零 B 正确 对于正弦交变电流其有效值为 题给电动势的有效 值为 220V C 错 交变电流的频率为 f 1 T 2 50Hz D 错 例 3 图甲中理想变压器原 副线圈的匝数之比 n1 n2 5 1 电阻 R 20 L1 L2为规格相同的两 只小灯泡 S1为单刀双掷开关 原线圈接正弦交变电源 输入电压 u 随时间 t 的变化关系如图所 示 现将 S1接 1 S2闭合 此时 L2正常发光 下列说法正确的是 A 输入电压 u 的表达式 u 20sin 50 t V B 只断开 S1后 L1 L2均正常发光 C 只断开 S2后 原线圈的输入功率增大 D 若 S1换接到 2 后 R 消耗的电功率为 0 8W 答案 答案 D 解析 解析 由题图乙可得周期 T