电感和电容对交变电流的影响1

1、第第3节电感和电容对交变电流的影响节电感和电容对交变电流的影响1实验探究实验探究如图所示，把线圈如图所示，把线圈L与白炽灯串联起来，先把它们接与白炽灯串联起来，先把它们接到直流电源上，再把它们接到交流电源上，取直流电压到直流电源上，再把它们接到交流电源上，取直流电压与交流电压的有效值相等观察两种情况下灯泡的亮与交流电压的有效值相等观察两种情况下灯泡的亮度度教 材 要 点 解 读对应学生用书对应学生用书P38实验现象：实验现象：B灯比灯比A灯暗；增大线圈的自感系数，灯灯暗；增大线圈的自感系数，灯泡更暗；增大交变电流的频率，灯泡更暗泡更暗；增大交变电流的频率，灯泡更暗实验结论：电感对交变电流有阻碍

2、作用线圈的自感实验结论：电感对交变电流有阻碍作用线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，阻碍作用就越大系数越大，交变电流的频率越高，阻碍作用就越大2感抗感抗电感器对交流的阻碍作用的大小用感抗表示电感器对交流的阻碍作用的大小用感抗表示3感抗产生的原因感抗产生的原因交变电流通过电感线圈时，由于电流时刻都在变化，交变电流通过电感线圈时，由于电流时刻都在变化，因此在线圈中就会产生自感电动势，而自感电动势总是要因此在线圈中就会产生自感电动势，而自感电动势总是要阻碍原电流的变化，故电感线圈对交变电流会起阻碍作阻碍原电流的变化，故电感线圈对交变电流会起阻碍作用用前面我们已经学习过，自感电动势的大小与线圈的自

3、前面我们已经学习过，自感电动势的大小与线圈的自感系数及电流变化的快慢有关，自感系数越大，交变电流感系数及电流变化的快慢有关，自感系数越大，交变电流的频率越高，产生的自感电动势就越大，对交变电流的阻的频率越高，产生的自感电动势就越大，对交变电流的阻碍作用就越大，感抗也就越大碍作用就越大，感抗也就越大4感抗的决定因素感抗的决定因素感抗与交变电流的频率、电感线圈的自感系数成正比感抗与交变电流的频率、电感线圈的自感系数成正比5感抗的应用感抗的应用(1)高频扼流圈高频扼流圈高频扼流圈的自感系数很小，只对高频交变电流有较大高频扼流圈的自感系数很小，只对高频交变电流有较大的作用，对低频交变电流的阻碍作用较小

4、，对直流的阻碍作的作用，对低频交变电流的阻碍作用较小，对直流的阻碍作用更小用更小它具有它具有“通直流，通低频、阻高频通直流，通低频、阻高频”的作用的作用(2)低频扼流圈低频扼流圈低频扼流圈的自感系数很大，即使交流的频率较低，它低频扼流圈的自感系数很大，即使交流的频率较低，它产生的感抗也很大它具有产生的感抗也很大它具有“通直流，阻交流通直流，阻交流”的作用的作用电感线圈对交变电流的阻碍作用的本质是交变电流电感线圈对交变电流的阻碍作用的本质是交变电流通过线圈时，由于电流时刻都在变化，所以自感现象就通过线圈时，由于电流时刻都在变化，所以自感现象就不断地发生，而自感电动势总是要阻碍电流的变化不断地发生

5、，而自感电动势总是要阻碍电流的变化元贝驾考元贝驾考 http:/http:/ 元贝驾考元贝驾考20162016科目一科目一 科目四科目四驾考宝典网驾考宝典网 http:/ 驾考宝典驾考宝典20162016科目一科目一 科目四科目四1实验现象实验现象电路中串有电容器时，接通直流电源时，灯泡不亮；电路中串有电容器时，接通直流电源时，灯泡不亮；接通交流电源时，灯泡亮接通交流电源时，灯泡亮2实验结论实验结论交变电流能够通过电容器，直流不能通过电容器交变电流能够通过电容器，直流不能通过电容器3实验现象的本质实验现象的本质(1)直流不能通过电容器是因为电容器的两个极板间直流不能通过电容器是因为电容器的两个

6、极板间是绝缘的是绝缘的(2)交变电流加到电容器上后，当电源电压升高时，交变电流加到电容器上后，当电源电压升高时，电源给电容器充电，电荷向电容器极板上聚集，在电路电源给电容器充电，电荷向电容器极板上聚集，在电路中，形成充电电流，如图甲所示；当电源电压降低时，电中，形成充电电流，如图甲所示；当电源电压降低时，电容器放电，原来极板上聚集的电荷又放出，在电路中形成容器放电，原来极板上聚集的电荷又放出，在电路中形成放电电流，如图乙所示电容器交替进行充电和放电，电放电电流，如图乙所示电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，好像是交变电流路中就有了电流，好像是交变电流“通过通过”了电容器，但了电容器，但

7、实际上自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质实际上自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质电容器的两极板之间是绝缘的，不论是恒定电流还电容器的两极板之间是绝缘的，不论是恒定电流还是交变电流，自由电荷都不能通过两极板之间的绝缘体是交变电流，自由电荷都不能通过两极板之间的绝缘体(电介质电介质)1电容器为什么会对交变电流产生阻碍作用？电容器为什么会对交变电流产生阻碍作用？电源电压推动自由电荷向某一方向做定向运动时，电电源电压推动自由电荷向某一方向做定向运动时，电容器极板上积累的电荷却阻碍它们向此方向做定向运动，容器极板上积累的电荷却阻碍它们向此方向做定向运动，这就产生了电容器对交变电流的阻碍作

8、用这就产生了电容器对交变电流的阻碍作用2容抗容抗(1)定义：电容器对交流阻碍作用的大小叫做容抗定义：电容器对交流阻碍作用的大小叫做容抗(2)影响因素：实验表明，容抗与电容器电容的大小影响因素：实验表明，容抗与电容器电容的大小及交流的频率有关，电容器的电容及交流的频率有关，电容器的电容C越大，交流的频率越大，交流的频率f越越高，容抗越小高，容抗越小3电容器在电路中的作用电容器在电路中的作用(1)“隔直流，通交流隔直流，通交流”的作用的作用直流不能通过电容器，因此电容器有直流不能通过电容器，因此电容器有“隔直隔直”作用，作用，对于电容较大的电容器，容易进行充放电，因此这种电容对于电容较大的电容器，

9、容易进行充放电，因此这种电容器一般用来器一般用来“隔直流，通交流隔直流，通交流”，如隔直电容器，如隔直电容器(2)“通高频，阻低频通高频，阻低频”的作用的作用对频率不同的交流，频率越高，容抗越小，频率越对频率不同的交流，频率越高，容抗越小，频率越低，容抗越大电容较小的电容器，对高频交流的容抗低，容抗越大电容较小的电容器，对高频交流的容抗小，阻碍小，对低频交流的容抗大，阻碍大因此，这种小，阻碍小，对低频交流的容抗大，阻碍大因此，这种电容器一般用来电容器一般用来“通高频，阻低频通高频，阻低频”，如高频旁路电容，如高频旁路电容器器实际应用电路如图所示，图中实际应用电路如图所示，图中“”为电路中的直流

10、为电路中的直流成分，成分，“”为电路中的交流低频成分，为电路中的交流低频成分，“”“”为电路中的为电路中的交流高频成分交流高频成分4电阻、感抗、容抗的对比电阻、感抗、容抗的对比电阻电阻感抗感抗容抗容抗产生的原产生的原因因定向移动的自由电荷定向移动的自由电荷与不动的离子间的碰与不动的离子间的碰撞撞由于电感线圈的自由于电感线圈的自感现象阻碍电流的感现象阻碍电流的变化变化电容器两极板上积累电容器两极板上积累的电荷对向这个方向的电荷对向这个方向定向移动的电荷的反定向移动的电荷的反抗作用抗作用在电路中在电路中的特点的特点对直流、交流均有阻对直流、交流均有阻碍作用碍作用只对变化的电流，只对变化的电流，如交

11、变电流有阻碍如交变电流有阻碍作用作用不能通直流，只能通不能通直流，只能通变化的电流对直流变化的电流对直流的阻碍作用无限大，的阻碍作用无限大，对交流的阻碍作用随对交流的阻碍作用随频率的降低而增大频率的降低而增大决定因素决定因素由导体本身由导体本身(长短、长短、粗细、材料粗细、材料)决定，决定，与温度有关与温度有关由线圈本身的自感由线圈本身的自感系数和交流的频率系数和交流的频率决定决定由电容的大小和交流由电容的大小和交流的频率决定的频率决定电能的转电能的转化与做功化与做功电流通过电阻做功，电流通过电阻做功，电能转化为内能电能转化为内能电能和磁场能往复电能和磁场能往复转化转化电能与电场能往复转电能与

12、电场能往复转化化(1)电感器和电容器在交变电流的电路中，电压和电电感器和电容器在交变电流的电路中，电压和电流有效值的分配关系同恒定电流的电路流有效值的分配关系同恒定电流的电路(2)交变电流电路中的电感器中，电能和磁场能之间交变电流电路中的电感器中，电能和磁场能之间相互转化，本身不消耗电能相互转化，本身不消耗电能(3)交变电流电路中的电容器中，电能和电场能之间交变电流电路中的电容器中，电能和电场能之间相互转化，本身不消耗电能相互转化，本身不消耗电能.解 题 方 法 指 导对应学生用书对应学生用书P39 如图所示，电路中完全相同的三只灯泡如图所示，电路中完全相同的三只灯泡A1、A2、A3分别与电阻

13、分别与电阻R、电感、电感L、电容、电容C串联，然后再并联到串联，然后再并联到“220 V50 Hz”的交流电源上，三只灯泡亮度恰好相的交流电源上，三只灯泡亮度恰好相同若保持交变电压有效值同若保持交变电压有效值U不变，将交变电流的频率增不变，将交变电流的频率增大到大到60 Hz，则发生的现象是，则发生的现象是()A三灯亮度不变三灯亮度不变B三灯均变亮三灯均变亮CA1不变、不变、A2变亮、变亮、A3变暗变暗DA1不变、不变、A2变暗、变暗、A3变亮变亮【分析】【分析】电阻、电感、电容对交变电路的影响电阻、电感、电容对交变电路的影响【解析】【解析】【答案】【答案】D【方法总结】【方法总结】电阻对交变

14、电流的阻碍作用与电流的频率无关，只由电阻对交变电流的阻碍作用与电流的频率无关，只由本身决定感抗、容抗大小的决定因素：本身决定感抗、容抗大小的决定因素：(1)感抗：感抗的大小决定于线圈的自感系数感抗：感抗的大小决定于线圈的自感系数L和交流和交流电的频率电的频率f.线圈的自感系数越大，交流电的频率越高，线线圈的自感系数越大，交流电的频率越高，线圈的感抗就越大圈的感抗就越大(2)容抗：容抗的大小决定于电容器电容的大小容抗：容抗的大小决定于电容器电容的大小C和电和电流的频率流的频率f，交变电流的频率越高，电容越大，容抗就越，交变电流的频率越高，电容越大，容抗就越小小在频率为在频率为f的交变电流电路中，

15、如图的交变电流电路中，如图所示，开关所示，开关S依次分别接通依次分别接通R、C、L支路，这时通过各支支路，这时通过各支路的电流有效值相等若将交变电流的频率提高到路的电流有效值相等若将交变电流的频率提高到2f，维，维持其他条件不变，则下列几种情况不正确的是持其他条件不变，则下列几种情况不正确的是()A通过通过R的电流有效值不变的电流有效值不变B通过通过C的电流有效值最大的电流有效值最大C通过通过L的电流有效值最小的电流有效值最小D流过流过R、C、L的电流有效值都不变的电流有效值都不变解析：解析：电阻对交变电流阻碍作用的大小与电流的频率电阻对交变电流阻碍作用的大小与电流的频率无关，因此，通过电阻的

16、电流的有效值不变电流的频率无关，因此，通过电阻的电流的有效值不变电流的频率越高，感抗越大，容抗越小，因此，通过电感的电流有效越高，感抗越大，容抗越小，因此，通过电感的电流有效值变小，通过电容器的电流的有效值变大，故值变小，通过电容器的电流的有效值变大，故D错误错误答案：答案：D 如图所示是电视机电源部分的滤波装置，当输如图所示是电视机电源部分的滤波装置，当输入端输入含有直流成分、交流低频成分的电流后，能在输入端输入含有直流成分、交流低频成分的电流后，能在输出端得到较稳定的直流电，试分析其工作原理及各电容和出端得到较稳定的直流电，试分析其工作原理及各电容和电感的作用电感的作用【解析】【解析】当含

17、有多种成分的电流输入到当含有多种成分的电流输入到C1两端，则两端，则由于由于C1的的“通交流，隔直流通交流，隔直流”功能，电流中的交流成分被功能，电流中的交流成分被衰减，而线圈衰减，而线圈L有有“通直流，阻交流通直流，阻交流”功能，直流成分电功能，直流成分电流顺利通过流顺利通过L.一小部分交流通过一小部分交流通过L，到达，到达C2两端时，两端时，C2进进一步滤除电流中残余的交流成分，这样就在输出端得到较一步滤除电流中残余的交流成分，这样就在输出端得到较稳定的直流电，这个直流电供电视机内芯正常工作稳定的直流电，这个直流电供电视机内芯正常工作【答案】【答案】见解析见解析【方法总结】【方法总结】(1

18、)电感有电感有“通直流，阻交流；通低频，阻高频通直流，阻交流；通低频，阻高频”的的特性，于是在实际应用中出现了低频扼流圈特性，于是在实际应用中出现了低频扼流圈(即自感系数即自感系数大的线圈大的线圈)和高频扼流圈和高频扼流圈(即自感系数小的线圈即自感系数小的线圈)(2)电容器有电容器有“通交流，隔直流；通高频，阻低频通交流，隔直流；通高频，阻低频”的特性，于是在实际应用中出现了的特性，于是在实际应用中出现了“隔直电容器隔直电容器(即电容即电容很大的电容器很大的电容器)”和和“高频旁路电容器高频旁路电容器(即电容较小的电容即电容较小的电容器器)”在收音机线路中，经天线接收下来的电信号既有高频在收音

19、机线路中，经天线接收下来的电信号既有高频成分又有低频成分，经放大后送给下一级，需要把低频成成分又有低频成分，经放大后送给下一级，需要把低频成分和高频成分分开，只让低频成分输入给下一级，我们采分和高频成分分开，只让低频成分输入给下一级，我们采用了如图所示装置电路，其中代号用了如图所示装置电路，其中代号a、b应选择的元件是应选择的元件是()Aa是电容较大的电容器，是电容较大的电容器，b是低频扼流线圈是低频扼流线圈Ba是电容较大的电容器，是电容较大的电容器，b是高频扼流线圈是高频扼流线圈Ca是电容较小的电容器，是电容较小的电容器，b是高频扼流线圈是高频扼流线圈Da是电容较小的电容器，是电容较小的电容

20、器，b是低频扼流线圈是低频扼流线圈解析：解析：答案：答案：C默 读 联 想 记 忆对应学生用书对应学生用书P40课 堂 巩 固 训 练对应学生用书对应学生用书P401.下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A电感的感抗只由线圈自身决定电感的感抗只由线圈自身决定B同一电感对于不同频率的交变电流的感抗不同同一电感对于不同频率的交变电流的感抗不同C电容器的容抗与电容器的电容值及交变电流的频电容器的容抗与电容器的电容值及交变电流的频率都有关率都有关D同一电容器，接入不同频率的电路中，电容器的同一电容器，接入不同频率的电路中，电容器的容抗不变容抗不变解析：解析：感抗由线圈的自感系数感抗由线圈的自感系数

21、L和交变电流的频率和交变电流的频率f共共同决定，故同决定，故A错，错，B对；电容器的容抗由电容对；电容器的容抗由电容C和交变电和交变电流频率流频率f共同决定，因此，共同决定，因此，C项正确，项正确，D项不正确项不正确答案：答案：BC2对于扼流圈的以下说法，正确的是对于扼流圈的以下说法，正确的是()A扼流圈是利用电感阻碍交变电流的作用制成的扼流圈是利用电感阻碍交变电流的作用制成的B低频扼流圈用来低频扼流圈用来“通低频、阻高频通低频、阻高频”C高频扼流圈用来高频扼流圈用来“通直流、阻交流通直流、阻交流”D高频扼流圈对低频交变电流阻碍作用较小，对高高频扼流圈对低频交变电流阻碍作用较小，对高频交变电流

22、的阻碍作用很大频交变电流的阻碍作用很大解析：解析：低频扼流圈匝数多，自感系数大，线圈直流电低频扼流圈匝数多，自感系数大，线圈直流电阻小，因而起到阻小，因而起到“通直流、阻交流通直流、阻交流”的作用，可见低频扼的作用，可见低频扼流圈流圈“扼扼”的是交流；高频扼流圈匝数少，自感系数小，的是交流；高频扼流圈匝数少，自感系数小，因而它对高频交流电阻碍大，其作用为因而它对高频交流电阻碍大，其作用为“通低频，阻高通低频，阻高频频”，可见，可见“高频扼流圈高频扼流圈”“”“扼扼”的是高频交流电故的是高频交流电故B、C项错误，项错误，A、D正确正确答案：答案：AD3对交变电流能通过电容器的原因，下列说法正确对交变电流能通过电容器的原因，下列说法正确的是的是()A当电容器接到交流电源上时，因为有自由电荷通当电容器接到交流电源上时，因为有自由电荷通过电容器，电路中才有交变电流过电容器，电路中才有交变电流B当电容器接到交流电源上时，电容器交替进行充当电容器接到交流电源上时，电容器交替进行充电和放电，电路中才有交变电流电和放电，电路中才有交变电流C在有电容器的交流电路中，没有电荷定向移动在有电容器的交流电路中，没有电荷定向移动D在有电容器的交流电路中，没有电荷通过电容器在有电容器的交流电路中，没有电荷通过