高一物理课件：3.3交流电路中的电感和电容

1、第三章 交变电流 在日光灯电路中，自感线圈起到在日光灯电路中，自感线圈起到什么作用？什么作用？ 在启动时，在启动时，产生瞬时高压产生瞬时高压； 在正常工作时，在正常工作时，降压限流降压限流。 3.3 3.3 交流电路中的电感和电容交流电路中的电感和电容一、电感对交变电流的影响一、电感对交变电流的影响 实验：实验：现象：现象： 双刀双掷开关与双刀双掷开关与交流交流电源相接时比与电源相接时比与直直流流电源相接时要电源相接时要暗暗。 1 1感抗（感抗（X XL L）：）：电感对交变电流的阻碍电感对交变电流的阻碍作用的大小。作用的大小。单位：单位：欧（欧（）。 2 2决定感抗大小的因素：决定感抗大小的

2、因素： 线圈的自感系数（线圈的自感系数（L L）、交流电的频率（）、交流电的频率（f f）L L越大、越大、f f越高，越高，X XL L越大越大 LfL2XL 3.3 3.3 交流电路中的电感和电容交流电路中的电感和电容一、电感对交变电流的影响一、电感对交变电流的影响 1 1感抗（感抗（X XL L）：）：电感对交变电流的阻碍电感对交变电流的阻碍作用的大小。作用的大小。单位：单位：欧（欧（）。 2 2决定感抗大小的因素：决定感抗大小的因素： 线圈的自感系数（线圈的自感系数（L L）、交流电的频率（）、交流电的频率（f f）L L越大、越大、f f越高，越高，X XL L越大越大 LfL2XL

3、 3 3扼流圈扼流圈 低频扼流圈低频扼流圈 高频扼流圈高频扼流圈 构造：构造： 作用：作用： 构造：构造： 作用：作用： 铁芯，匝数多铁芯，匝数多 L L大大通直流，阻交流通直流，阻交流 铁氧体芯，匝数少铁氧体芯，匝数少 L L小小通低频，阻高频通低频，阻高频 3 3扼流圈扼流圈 低频扼流圈低频扼流圈 高频扼流圈高频扼流圈 构造：构造： 作用：作用： 构造：构造： 作用：作用： 铁芯，匝数多铁芯，匝数多 L L大大通直流，阻交流通直流，阻交流 铁氧体芯，匝数少铁氧体芯，匝数少 L L小小通低频，阻高频通低频，阻高频 “滤波滤波” ” 结论结论: : “通直流，阻交流；通直流，阻交流； 通低频、

4、阻高频通低频、阻高频” ” 请同学们分析一下，请同学们分析一下，低频扼流圈低频扼流圈对对高频交流高频交流电电是否有是否有显著显著的阻碍作用？的阻碍作用？高频扼流圈高频扼流圈对对低频交低频交流电流电是否有是否有显著显著的阻碍作用？的阻碍作用？ 有有无无结论结论: :“通直流，阻交流；通低频、阻高频通直流，阻交流；通低频、阻高频” ” 3.3 3.3 交流电路中的电感和电容交流电路中的电感和电容一、电感对交变电流的影响一、电感对交变电流的影响 感抗（感抗（X XL L）LfL2XL 二、电容对交变电流的影响二、电容对交变电流的影响 实验：实验：现象：现象： 不亮不亮，与，与交流电源交流电源相接时，

5、灯泡相接时，灯泡亮了亮了。 双刀双掷开关与双刀双掷开关与直流电源直流电源相接时，灯泡相接时，灯泡电容器的两极板间是绝缘介质，电容器的两极板间是绝缘介质，为什么交流电能够通过呢？为什么交流电能够通过呢？ ？3.3 3.3 交流电路中的电感和电容交流电路中的电感和电容一、电感对交变电流的影响一、电感对交变电流的影响 二、电容对交变电流的影响二、电容对交变电流的影响 1 1容抗（容抗（X XC C）：）：电容对交变电流的阻碍作电容对交变电流的阻碍作用的大小用的大小。单位：。单位：欧（欧（）。 2 2决定容抗大小的因素：决定容抗大小的因素： 电容器的电容（电容器的电容（C C）、交流电的频率（）、交流

6、电的频率（f f） C C越大、越大、f f越高，越高，X XC C越小越小 c1fc21Xc 3 3电容器的特性：电容器的特性： “通高频，阻低频通高频，阻低频”C C较小较小“通交流，隔直流通交流，隔直流”C C较大较大结论结论: :“通直流，阻交流；通直流，阻交流； 通低频、阻高频通低频、阻高频” ” 感抗（感抗（X XL L）LfL2XL 后级输入后级输入前级输出前级输出巩固练习巩固练习 1.在电子技术中，从某一装置输出的电流在电子技术中，从某一装置输出的电流常常既有交流成分，又有直流成分。如果只常常既有交流成分，又有直流成分。如果只需要把交流成分输送到下一级装置，只要在需要把交流成分

7、输送到下一级装置，只要在两级电路之间接入一个电容器（称做两级电路之间接入一个电容器（称做隔直电隔直电容器容器）就可以了。电容器应并联还是串联接）就可以了。电容器应并联还是串联接入电路？右图所示的接法对吗？为什么？入电路？右图所示的接法对吗？为什么？答：电容器应串联接入电路，图示接法是正确的。由于电容器串联接答：电容器应串联接入电路，图示接法是正确的。由于电容器串联接入电路，直流成分不能通过，而交流成分可以通过电容器被输出到入电路，直流成分不能通过，而交流成分可以通过电容器被输出到下一级装置。下一级装置。 2.在电子技术中，从某一装置输出的交流在电子技术中，从某一装置输出的交流常常既有高频成分，

8、又有低频成分。如果只常常既有高频成分，又有低频成分。如果只需要把低频成分输送到下一级装置，只要在需要把低频成分输送到下一级装置，只要在下一级电路的输入端并联一个电容器就可以下一级电路的输入端并联一个电容器就可以达到目的（如右图）。具有这种用途的电容达到目的（如右图）。具有这种用途的电容器叫做高频旁路电容器。请说明它的工作原器叫做高频旁路电容器。请说明它的工作原理。理。后级输入后级输入前级输出前级输出答：电容器对高频成分的容抗小，对低频成分的容抗大，如图这样联接，答：电容器对高频成分的容抗小，对低频成分的容抗大，如图这样联接，高频成分就通过高频成分就通过“旁路旁路”的电容器，而低频成分输送到下一

9、级装置。的电容器，而低频成分输送到下一级装置。可见：在电子技术中，电容广泛应用。可见：在电子技术中，电容广泛应用。 使用使用220V220V交流电源的电气设备和电子仪器，交流电源的电气设备和电子仪器，金属外壳和电源之间都有良好的绝缘，但是金属外壳和电源之间都有良好的绝缘，但是有时候用手触摸外壳仍会感到有时候用手触摸外壳仍会感到“麻手麻手”，用，用试电笔测试时，氖管发光，这是为什么？试电笔测试时，氖管发光，这是为什么？ 与电源相连的机芯和金属外壳可以看与电源相连的机芯和金属外壳可以看作电容器的两个极板，电源中的交变作电容器的两个极板，电源中的交变电流能够通过这个电流能够通过这个“电容器电容器”。

10、 原因：原因：如图所示电路中，三只电灯的亮度相同，如图所示电路中，三只电灯的亮度相同，如果交流电的频率增大，三盏电灯的亮度如果交流电的频率增大，三盏电灯的亮度将如何改变？为什么？将如何改变？为什么？ 灯灯L L1 1变暗变暗灯灯L L2 2变亮变亮灯灯L L3 3亮度不变亮度不变练习练习1、如图所示，线圈、如图所示，线圈L的自感系数和电容器的自感系数和电容器的电容的电容C都很小（如都很小（如L100H，C100pF）。）。此电路的主要作用是此电路的主要作用是-（ ）A阻直流、通交流，输出交流阻直流、通交流，输出交流B阻交流、通直流，输出直流阻交流、通直流，输出直流C阻低频、通高频，输出高频交变

11、电流阻低频、通高频，输出高频交变电流D阻高频、通低频，输出低频交变电流和直阻高频、通低频，输出低频交变电流和直流电流电D练习练习2、如图所示，当交流电源的电压（有效值）、如图所示，当交流电源的电压（有效值）U220V、频率、频率f50Hz时，三只灯时，三只灯A、B、C的亮度的亮度相同（相同（L无直流电阻）。无直流电阻）。（1）将交流电源的频率变为）将交流电源的频率变为f100Hz，则，则 （ ）（2）将电源改为）将电源改为U220V的直流电源，则的直流电源，则 （ ）AA灯比原来亮灯比原来亮 BB灯比原来亮灯比原来亮CC灯和原来一样亮灯和原来一样亮 DC灯比原来亮灯比原来亮 AC BC小结：小结：通直流