电感和电容对交变电流的影响-提高高三习题课教学有效性策略

1、PAGE PAGE 5电感和电容对交变电流的影响一、要点扫描1、电感器对交变电流的阻碍作用原理：将交变电流通入电感线圈，由于线圈中的电流大小和方向都时刻变化，根据电磁感应原理，电感线圈中必产生自感电动势，以阻碍电流的变化，因此交流电路的电感线圈对交变电流有阻碍作用。影响电电感器对对交变电电流阻碍碍作用大大小的因因素：感感抗的大大小与线线圈的自自感系数数和交流流电的频频率。电感器在在电路中中的作用用：通直直流，阻阻交流；通低频频，阻高高频。“通直流流，阻交交流”这是对对两种不不同类型型的电流流而言的的，因为为（恒定定）直流流电的电电流不变变化，不不能引起起自感现现象，交交流电的的电流时时刻改变变

2、，必有有自感电电动势产产生来阻阻碍电流流的变化化。“通低频频，阻高高频”这是对对不同频频率的交交流而言言的，因因为交变变电流的的频率越越高，电电流变化化越快，自感作作用越强强，感抗抗也就越越大。应用：扼扼流圈扼流圈是是利用电电感阻碍碍交变电电流的作作用制成成的电感感线圈。分低频频扼流圈圈和高频频扼流圈圈两类：低频扼流流圈构造：线线圈绕在在铁芯上上，匝数数多，自自感系数数大，电电阻较小小作用：通通直流，阻交流流高频扼流流圈构造：线线圈绕在在铁氧体体上，匝匝数少，自感系系数小（铁芯易易磁化使使自感系系数增大大，铁氧氧体不易易磁化，自感系系数很小小）作用：通通低频，阻高频频电容器对对交变电电流的阻阻

3、碍作用用原理：当电源源电压推推动电路路中形成成电流的的自由电电荷向某某一方向向做定向向移动的的时候，电容器器两极板板上积累累的电荷荷要反抗抗自由电电荷向这这个方向向做定向向移动，因此交交流电路路的电容容对交变变电流有有阻碍作作用。影响响电容器器对交变变电流阻阻碍作用用大小的的因素：电容器器的电容容和交流流的频率率。频率一定定，则电电容器充充（放）电时间间一定，又因电电压一定定，根据据Q=CCU可知知，C大大的电容容充入（或放出出）的电电量多，因此充充电（或或放电）的的速速率就大大，所以以电流也也就越大大，容抗抗越小；而C一一定时，电容器器充入（或放出出）的电电量一定定，频率率越高，电容器器充（

4、放放）电的的时间越越短，充充电（或或放电）的速率率越大，容抗也也越小。电容容器在电电路中的的作用：通交流流，隔直直流；通通高频，阻低频频。电容器对对直流相相当于断断路，利利用电容容器“隔直流流、通交交流”性质可可分离直直流信号号和交流流信号，如图11所示，该电路路就起到到“隔直流流，通交交流”的作用用；在电电子技术术中，从从某一装装置输出出的电流流常常既既有高频频成分，又有低低频成分分，若在在下一级级电路的的输入端端并联一一个电容容器，就就可只把把低频成成分的交交流信号号输送到到下一级级装置，如图22所示，具有这这种“通高频频，阻低低频”用途的的电容器器叫高频频旁路电电容器。3、难点点辨析：为

5、什么么交变电电流能够够通过电电容器？电容器的的两级板板之间是是绝缘的的，不论论是恒定定电流还还是交变变电流，自由电电荷都不不能通过过两极板板之间的的绝缘体体（电介介质）。通常所所说的交交变电流流“通过”电容器器，并非非有自由由电荷穿穿过了电电容器，而是在在交流电电源的作作用下，当电压压升高时时，电容容器充电电，电容容器极板板上的电电荷量增增多，形形成充电电电流，当电压压降低时时，电容容器放电电，电容容器极板板上的电电荷量减减少，形形成放电电电流，由于电电容器反反复不断断地充电电和放电电，使电电路中有有持续的的交变电电流，表表现为交交变电流流“通过”了电容容器。4、电阻阻、电感感器、电电容器对对

6、对交变变电流阻阻碍作用用的区别别与联系系电阻电感器电容器产生的原原因定向移动动的自由由电荷与与不动的的离子间间的碰撞撞由于电感感线圈的的自感现现象阻碍碍电流的的变化电容器两两极板上上积累的的电荷对对向这个个方向定定向移动动的电荷荷的反抗抗作用在电路中中的特点点对直流、交流均均有阻碍碍作用只对变化化的电流流如交流流有阻碍碍作用不能通直直流，只只能通变变化的电电流对对直流的的阻碍作作用无限限大，对对交流的的阻碍作作用随频频率的降降低而增增大决定 因因素由导体本本身（长长短、粗粗细、材材料）决决定，与与温度有有关由导体本本身的自自感系数数和交流流的频率率f决定由电容的的大小和和交流的的频率决决定电能

7、的转转化与做做功电流通过过电阻做做功，电电能转化化为内能能电能和磁磁场能往往复转化化电流的能能与电场场能往复复转化5、省省指导意意见不不要求部部分不要求知知道感抗抗、容抗抗的概念念。二、典型型例题【例1】一个灯灯泡通过过一个粗粗导线的的线圈与与一交流流电源相相连接，如图所所示一一块铁插插进线圈圈之后，该灯将将：（ ）A变亮亮B变暗C对灯灯没影响响 D无法判判断【解析】线圈和和灯泡是是串联的的，当铁铁插进线线圈后，电感线线圈的自自感系数数增大，所以电电感器对对交变电电流阻碍碍作用增增大，因因此电路路中的电电流变小小，则灯灯变暗。【答案】B【说明】早期人人们正是是用改变变插入线线圈中铁铁芯长度度的

8、方法法来控制制舞台灯灯光的亮亮暗的。【例2】 如图4所示，接在交交流电源源上的电电灯泡正正常发光光，以下下说法正正确的是是A把电电介质插插入电容容器，灯灯泡变亮亮B增大大电容器器两极板板间的距距离，灯灯泡变亮亮C减小小电容器器两极板板间的正正对面积积，灯泡泡变暗D使交交变电流流频率减减小，灯灯泡变暗暗【解析】把电介介质插入入电容器器，电容容增大，电容器器对交变变电流阻阻碍作用用变小，所以灯灯泡变亮亮，故AA正确。增大电电容器两两极板间间的距离离，电容容变小，电容器器对交变变电流阻阻碍作用用变大，所以灯灯泡变暗暗故B错错。减小小电容器器两极板板间的正正对面积积，电容容变小灯灯泡变暗暗正确，故C正

9、正确。交交变电流流频率减减小，电电容器对对交变电电流阻碍碍作用增增大，灯灯泡变暗暗，故DD正确。【答案】ACDD【例3】如图5所示示，把电电阻R，电感线线圈L，电容CC并联，接到一一个交流流电源上上，三个个电流表表示数相相同，若若保持电电源电压压大小不不变，而而将电源源频率增增大，则则三个电电流表示示数I11、I2、I3的关系系是( ) A、I1=I2=I3B、I11I2I3C、I22I1I3D、I33I1I2【解析】交流电电频率增增大，电电阻R对对电流的的阻碍作作用不变变所以AA1表读数数不变。频率增增大，电电感线圈圈对交变变电流阻阻碍作用用增大，对电流流的阻碍碍作用变变大，所所以电流流变小，A2表读数数变小。频率增增大，电电容器对对交变电电流阻碍碍作用变变小，对对电流的的阻碍作作用变小小，所以以电流变变大，AA3表读数数变大故故答案为为D。【例4】如图6所示是是电视机机电源部部分的滤滤波装置置，当输输入端输输入含有有直流成成分、交交流低频频成分的的电流后后，能在在输出端端得到较较稳定的的直流电电，试分分析其工工作原理理及各电电容和电电感的作作用【解析】当含有有多种成成分的电电流输入入到C1两端，由于CC1的“通交流流、隔直直流”的功能能，电流流中的交交流