电容器、电感器在交流电路中的作用

1、第第4节电容器在交流电路中的作用节电容器在交流电路中的作用第第5节电感器在交流电路中的作用节电感器在交流电路中的作用学习目标：学习目标：1.了解电容器在电路中起隔断直流、导了解电容器在电路中起隔断直流、导通交变电流的作用，定性了解电容器对交变电流有通交变电流的作用，定性了解电容器对交变电流有阻碍作用，知道影响容抗大小的因素阻碍作用，知道影响容抗大小的因素2了解电感器在电路中对直流有导通作用，能通了解电感器在电路中对直流有导通作用，能通过交变电流，定性了解电感对交流有阻碍作用，知过交变电流，定性了解电感对交流有阻碍作用，知道影响感抗大小的因素道影响感抗大小的因素3简单了解电感器和电容器在电子技术

2、中的应简单了解电感器和电容器在电子技术中的应用用重点难点：重点难点：1.交变电流交变电流“通过通过”电容器的原理电容器的原理2影响容抗、感抗大小的因素影响容抗、感抗大小的因素电容器对交流电的导通作用现现象象 通入直流电，灯泡不亮，通入直流电，灯泡不亮， 接入交流电，灯泡亮了接入交流电，灯泡亮了观察教材观察教材P42图图241的实验的实验实验结论：实验结论：电容器有电容器有“通交流，阻直流通交流，阻直流”的作用。的作用。 一、电容器对交流电的导通作用一、电容器对交流电的导通作用1 观察教材观察教材P42图图241和图和图242的实验可的实验可知，电容器知，电容器_使直流电通过，但使直流电通过，但

3、_导通交导通交流电流电2电容器导通交流电的实质电容器导通交流电的实质(见教材见教材P43图图243)：电容器接入交变电路中时，由于两极板的电压：电容器接入交变电路中时，由于两极板的电压在周期性地变化，使电容器反复地在周期性地变化，使电容器反复地_和和_，虽然电容器的两极板间并没有电流通过，但在，虽然电容器的两极板间并没有电流通过，但在连接电容器和电源的电路中却形成连接电容器和电源的电路中却形成_电流电流课前自主学案课前自主学案不能不能能能充电充电放电放电交变交变1电容器电容器“通交流通交流”的演示中，电流真的流过的演示中，电流真的流过电容器了吗？电容器了吗？提示：提示：没有，电容器在交变电压作

4、用下反复进行没有，电容器在交变电压作用下反复进行充电、放电、反向充电、反向放电，电路中有持充电、放电、反向充电、反向放电，电路中有持续的交变电流，好像电流通过了电容器续的交变电流，好像电流通过了电容器思考感悟思考感悟思考思考？交变电流能交变电流能“通过通过” 电容器，电容电容器，电容器对交流电有没有阻碍作用呢？器对交流电有没有阻碍作用呢？1、实验、实验 ：在前面实验中除去电容在前面实验中除去电容2、实验现象：、实验现象：灯变得更亮灯变得更亮 3、实验结论：、实验结论： 电容器对交流电路存在阻碍作用电容器对交流电路存在阻碍作用，且电，且电容越大、频率越高，阻碍作用越小。容越大、频率越高，阻碍作用

5、越小。二、电容器对交流电的阻碍作用二、电容器对交流电的阻碍作用教材教材P43的实验探究结果表明：的实验探究结果表明：1电容器对交流电有电容器对交流电有_作用，此作用称为容作用，此作用称为容抗抗2容抗的大小跟容抗的大小跟_和交流电的和交流电的_有有关关电容越小，容抗越电容越小，容抗越_；频率越低，；频率越低，容抗容抗XC越越_3容抗公式：容抗公式：XC _.阻碍阻碍电容电容频率频率大大大大三、电容器在电子技术中的应用三、电容器在电子技术中的应用在电子技术中，常用的电容器有在电子技术中，常用的电容器有_电容电容(图图241)和和_电容电容(图图242)两种两种 图图241 图图242隔直隔直旁路旁

6、路隔直电容：直流不能通过电隔直电容：直流不能通过电容器容器C，只能经电阻，只能经电阻R形成形成回路回路旁路电容：旁路电容：C的电容较小，的电容较小，低频信号不能通过，但高频低频信号不能通过，但高频干扰信号可以通过干扰信号可以通过隔直电容作用：隔直电容作用：隔直流，通交流隔直流，通交流高频旁路电容作用：高频旁路电容作用：通高频，阻低频。通高频，阻低频。电感器对交变电流的阻碍作用 演示实验1现现象象接直流的亮些，接交流的暗些接直流的亮些，接交流的暗些. 实验结论：实验结论：电感器有电感器有“通直流，阻交流通直流，阻交流”的作用。的作用。 四、电感器对交流电的阻碍作用四、电感器对交流电的阻碍作用教材

7、教材P4546的实验表明：的实验表明：1电感器对交流电有电感器对交流电有_作用，此作用，此作用称为感抗作用称为感抗2线圈的电感线圈的电感(即自感系数即自感系数L)越越_，交，交流电的频率越流电的频率越_，感抗感抗XL越大越大3感抗公式：感抗公式：XL_.阻碍阻碍大大高高2fL(1)低频扼流圈低频扼流圈：(2)高频扼流圈：高频扼流圈：两种扼流圈两种扼流圈构造构造：线圈绕在铁心上，匝数多：线圈绕在铁心上，匝数多 自感系数大自感系数大，感抗大，感抗大作用作用：“通直流通直流、阻交流阻交流” 构造构造：线圈绕在铁氧体上，匝数少：线圈绕在铁氧体上，匝数少 自感系数小自感系数小，感抗小，感抗小 作用：作用

8、：“通低频通低频，阻高频阻高频” R1R2LR2两端直流电压与两端直流电压与R1两端大约相等，两端大约相等，交流电压比交流电压比R1两端两端小得多小得多2直流电与交流电哪个更容易通过电感线圈？低频直流电与交流电哪个更容易通过电感线圈？低频交流电与高频交流电哪个更容易通过电感线圈？交流电与高频交流电哪个更容易通过电感线圈？提示：提示：电感线圈对交流电有阻碍作用，对直流电没电感线圈对交流电有阻碍作用，对直流电没有阻碍作用，有阻碍作用，频率越高，阻碍作用越强频率越高，阻碍作用越强思考感悟思考感悟核心要点突破核心要点突破一、电容、电感对交变电流作用的成因分析一、电容、电感对交变电流作用的成因分析1电容

9、对交变电流的阻碍作用电容对交变电流的阻碍作用 当交变电流当交变电流“通过通过”电容器时，给电容器充电或电容器时，给电容器充电或放电，形成充电或放电电流，在形成电流的过程中，放电，形成充电或放电电流，在形成电流的过程中，对自由电荷来说，当电源的电压推动它们向某一方对自由电荷来说，当电源的电压推动它们向某一方向做定向移动的时候，电容器两极板上积累的电荷向做定向移动的时候，电容器两极板上积累的电荷却反抗它们向这个方向做定向移动，也就是说在给却反抗它们向这个方向做定向移动，也就是说在给电容器充电或放电过程中，电容器充电或放电过程中，在电容器两极形成跟原在电容器两极形成跟原电压相反的电压，这就对电流产生

10、了阻碍作用电压相反的电压，这就对电流产生了阻碍作用2电感对交变电流的阻碍作用电感对交变电流的阻碍作用交变电流通过线圈时，由于电流时刻在变化，线圈交变电流通过线圈时，由于电流时刻在变化，线圈中产生自感电动势，自感电动势阻碍电流的变化，中产生自感电动势，自感电动势阻碍电流的变化，就形成了对交变电流的阻碍作用，因此，就形成了对交变电流的阻碍作用，因此，感抗的感抗的实质是由线圈的自感现象引起的实质是由线圈的自感现象引起的直流电通过线圈直流电通过线圈时，电流的大小、方向都不变，线圈中不产生自感时，电流的大小、方向都不变，线圈中不产生自感电动势，也就没有感抗电动势，也就没有感抗特别提醒：特别提醒：当电容器

11、与直流电源的两极相连接时，当电容器与直流电源的两极相连接时，接通的瞬间因电容器充电产生瞬时电流接通的瞬间因电容器充电产生瞬时电流充电完毕充电完毕后，电容器两极板间电压与电源两极间电压相等，后，电容器两极板间电压与电源两极间电压相等，电路中没有电流电路中没有电流D解析：解析：选选D.电容电容C、电感、电感L都对交流电有阻碍作用，都对交流电有阻碍作用，故故A、B两图中灯不是最亮的；两图中灯不是最亮的；C图中灯被短路，不图中灯被短路，不亮；亮；D图中电容图中电容C有隔直流作用有隔直流作用所以所以D中灯泡最中灯泡最亮亮二、二、电阻、感抗、容抗的区别电阻、感抗、容抗的区别电阻电阻电感器电感器电容器电容器

12、产生阻碍产生阻碍的原因的原因定向移动定向移动的自由电的自由电荷与不动荷与不动的离子间的离子间的碰撞的碰撞由于电感器由于电感器的自感现象的自感现象阻碍电流的阻碍电流的变化变化电容器两极板上聚电容器两极板上聚集的电荷对向相应集的电荷对向相应方向移动的电荷的方向移动的电荷的反抗作用反抗作用在电路中在电路中的作用的作用对直流、对直流、交流均有交流均有相同的阻相同的阻碍作用碍作用只对变化的只对变化的电流有阻碍电流有阻碍作用，即作用，即“通直阻交通直阻交”不能通直流，只能不能通直流，只能通变化的电流对通变化的电流对直流电的阻碍作用直流电的阻碍作用为无穷大，对交流为无穷大，对交流电的阻碍作用随频电的阻碍作用

13、随频率的增大而减小，率的增大而减小，即即“通交阻直通交阻直”决定因决定因素素由导体本身的由导体本身的因素决定因素决定(材料、材料、长短、粗细长短、粗细)，与温度有关，与温度有关，与电流频率无与电流频率无关关由导体本身的由导体本身的自感系数自感系数L和和交流电的频率交流电的频率f决定，决定，L、f越越大，感抗越大大，感抗越大由电容由电容C的大的大小和电流的频小和电流的频率率f决定，决定，C、f越大，容抗越越大，容抗越小小电能的电能的转化与转化与做功做功电流通过电阻电流通过电阻做功电能转化做功电能转化为内能为内能电源电能和线电源电能和线圈中磁场能相圈中磁场能相互往复转化互往复转化电源电能和电电源电

14、能和电容器中电场能容器中电场能相互往复转化相互往复转化电阻电阻电感器电感器电容器电容器 电感、电容接到交流电源上时，电能与电感、电容接到交流电源上时，电能与磁场能或电场能往复转化，所以磁场能或电场能往复转化，所以电感、电电感、电容上不会消耗电能，而电流通过电阻时，容上不会消耗电能，而电流通过电阻时，必然会产生焦耳热，从而造成电能的损耗必然会产生焦耳热，从而造成电能的损耗。变亮变亮变变暗暗不变不变课堂互动讲练课堂互动讲练电容器对交变电流的阻碍作用电容器对交变电流的阻碍作用【精讲精析精讲精析】电容器的作用是电容器的作用是“通交流、阻直流，通交流、阻直流，通高频、阻低频通高频、阻低频”，由容抗的决定

15、因素可看出：甲，由容抗的决定因素可看出：甲图中的图中的C1必须电容必须电容小些小些，才能使高频交流顺利通过，才能使高频交流顺利通过，而低频交流不易通过，这种电容器叫而低频交流不易通过，这种电容器叫高频旁路电容高频旁路电容器器乙图中的乙图中的C2一般电容一般电容大些大些，使低频交流电很容，使低频交流电很容易通过，只有直流成分从电阻上通过，这种电容器易通过，只有直流成分从电阻上通过，这种电容器叫叫隔直电容器隔直电容器【方法总结方法总结】只有熟记电容器在电路中的作用，只有熟记电容器在电路中的作用，理解影响容抗的相关因素，特别是频率的影响理解影响容抗的相关因素，特别是频率的影响电感对交变电流的影响电感

16、对交变电流的影响大于大于电感和电容电路的综合分析电感和电容电路的综合分析【自主解答自主解答】当含有多种成分的电流输入到当含有多种成分的电流输入到C1两端两端时，由于时，由于C1具有具有“通交流、隔直流通交流、隔直流”的功能，电流中的功能，电流中的交流成分被衰减；而线圈的交流成分被衰减；而线圈L有有“通直流、阻交流通直流、阻交流”的功能，直流成分电流顺利通过的功能，直流成分电流顺利通过L，一小部分交流通，一小部分交流通过过L；到达；到达C2两端时，由于两端时，由于C2具有具有“通交流、隔直流通交流、隔直流”的功能，的功能，C2进一步滤除电流中残余的交流成分，这样进一步滤除电流中残余的交流成分，这

17、样在输出端得到较稳定的直流电在输出端得到较稳定的直流电【方法总结方法总结】交流电路的分析跟直流电路的分交流电路的分析跟直流电路的分析有很多相似的地方，但是由于电感、电容等电析有很多相似的地方，但是由于电感、电容等电路元件自身的特点，而造成在分析电路时的不同，路元件自身的特点，而造成在分析电路时的不同，要特别注意这些元件的特性要特别注意这些元件的特性归纳总结归纳总结 (1)当交流电当交流电“通过通过”电容器时，电容器不断充、放电容器时，电容器不断充、放电，使电容器两极形成跟原电压相反的电压，从而阻碍电电，使电容器两极形成跟原电压相反的电压，从而阻碍电流形成容抗。频率越高，电容越大，容抗越小。流形

18、成容抗。频率越高，电容越大，容抗越小。 (2)电容器在电路中的常见作用：电容器在电路中的常见作用： 隔直电容器隔直电容器隔直流、通交流。隔直流、通交流。 高频旁路电容器高频旁路电容器阻低频、通高频。阻低频、通高频。 (3)电感对交变电流的阻碍作用称为感抗，线圈的自电感对交变电流的阻碍作用称为感抗，线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，感抗越大。感系数越大，交变电流的频率越高，感抗越大。 (4)常见电感器：常见电感器： 低频扼流圈低频扼流圈阻交流、通直流。阻交流、通直流。 高频扼流圈高频扼流圈阻高频、通低频。阻高频、通低频。A A电流表示数增大电流表示数增大B B电压表示数增大电压表示数增大C C灯泡变暗灯泡变暗D D灯泡变亮灯泡变亮【思路点拨思路点拨】当交变电流通过线圈时，线圈中就要产生当交变电流通过线圈时，线圈中就要产生自感电动势，而自感电动势总是阻碍电流的变化，这种阻碍作自感电动势，而自感电动势总是阻碍电流的变化，这种阻碍作用与交变电流的频率有关，频率越高，阻碍作用越大用与交变电流的频率有关，频率越高，阻碍作用越大BC电压表与电感线圈并联，其示数为线圈电压表