《电感和电容对交变电流的影响》课件3

1、SELSuL3、影影响感抗大小的因素响感抗大小的因素线圈的自感系数线圈的自感系数 L交变电流的频率交变电流的频率 f4、原因：、原因： 感抗是由于通过线圈的感抗是由于通过线圈的电流发生变化电流发生变化产生产生自感电动势自感电动势对电流的变化产生阻碍作用，对电流的变化产生阻碍作用，频率频率越越高高，电流，电流变化越快变化越快，产生的，产生的自感电动势越大自感电动势越大，阻碍作用越大，感抗也就越大。阻碍作用越大，感抗也就越大。 5、能量的转化：电能和磁场能的往复转化、能量的转化：电能和磁场能的往复转化 例例1如图，交流电电压的有效值和直流电电压相等，当如图，交流电电压的有效值和直流电电压相等，当开

2、关接直流电源时，灯泡的实际功率开关接直流电源时，灯泡的实际功率P1，当接交流电，当接交流电时，功率时，功率P2，则（，则（ ）A.P1=P2 B.P1P2 C.P1P2。2.交流电通过一段长导线时电流交流电通过一段长导线时电流I I1 1，把导线绕成线圈，再接入原电路，电流把导线绕成线圈，再接入原电路，电流I I2 2，则（，则（ ）A.IA.I1 1=I=I2 2 B.I B.I1 1III2 2分析：对直流电：电能全部转化为热能分析：对直流电：电能全部转化为热能对交流电：电能转化为灯泡的热能对交流电：电能转化为灯泡的热能 和磁场能和磁场能SECSuC(4)探探究究电容器对交变电流的阻碍作用

3、的电容器对交变电流的阻碍作用的影响因素影响因素 a. 在前面实验中换一个电容大的在前面实验中换一个电容大的 b. 升高交变电流的频率升高交变电流的频率实验现象：实验现象：灯均变亮灯均变亮实验结论：实验结论：电容器对交流电路存在阻碍作电容器对交流电路存在阻碍作 用，且电容越大、频率越高，用，且电容越大、频率越高， 阻碍作用越小。阻碍作用越小。1、定义：电容器对交变电流的阻碍作用、定义：电容器对交变电流的阻碍作用3、影响容抗大小的因素、影响容抗大小的因素电容器的电容电容器的电容 C交变电流的频率交变电流的频率 f(1) 隔直电容：隔直电容：隔直流，通交流隔直流，通交流。在电子技术中，声音、图像等信

4、号都有要变成交流来在电子技术中，声音、图像等信号都有要变成交流来处理。微弱的信号电流往往需要经过几级放大，在某处理。微弱的信号电流往往需要经过几级放大，在某级放大之后，要把信号送级放大之后，要把信号送到下级，但两级的直流工作状到下级，但两级的直流工作状态不能相互影响。这时可以在态不能相互影响。这时可以在两级之间接入右图所示的电路两级之间接入右图所示的电路,图中的电容器称为图中的电容器称为耦合电容器耦合电容器。这个电容起到了这个电容起到了“隔直流，通交隔直流，通交流流”的作用。的作用。5、应用、应用(2)高频旁路电容：高频旁路电容：通高频，阻低频通高频，阻低频。在电子技术中，从某一装置输出的交流

5、常常既有高频在电子技术中，从某一装置输出的交流常常既有高频成分，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，可以在一级电路下一级装置，可以在一级电路的输入端的输入端并联并联一个电容器。这一个电容器。这样，进入下一级的高频成分就样，进入下一级的高频成分就很少了。这中电容器叫做很少了。这中电容器叫做高频高频旁路旁路电容器。这个电容器起到电容器。这个电容器起到了了“高频旁路高频旁路”的作用。的作用。结论：结论：通交流，隔直流，通高频，阻低频通交流，隔直流，通高频，阻低频。三、电感和电容的组合应用三、电感和电容的组合应用（1 1）如果将电容）如果将

6、电容C C与负载并联，然后与电感与负载并联，然后与电感L L串串联，能更好的起到滤掉电流中交流成分或高频联，能更好的起到滤掉电流中交流成分或高频成分成分（2 2）如果将电感）如果将电感L L与负载并联，然后与电容与负载并联，然后与电容C C串联，串联，能更好的起到滤掉电流中直流成分或低频能更好的起到滤掉电流中直流成分或低频成分成分负载输入(1)负载输入(2)四、电阻、感抗和容抗的比较四、电阻、感抗和容抗的比较电阻感抗容抗产生原因在电路中的特点决定因素电能的转化 与做功定向移动的自由电荷与静止的离子间的碰撞由于电感线圈的自感现象阻碍电流的变化电容器两极板上积累的电荷对在这个方向上定向移动的电荷的

7、反抗作用对直流和交流均有阻碍作用只对变化的电流（如交流）有阻碍作用不能通直流只能通变化的电流由导体本身决定，与温度有关由自感线圈的自感系数和交流电的频率决定由电容的大小和交流电的频率决定电流通过电阻做功，电能转化为内能电能和磁场能反复转化电能和电场能反复转化通直流，通直流，阻阻交流交流 电容对交变电流的作用：电容对交变电流的作用：通交流，通交流，隔隔直流直流电感对交变电流的作用电感对交变电流的作用：低频扼流圈（低频扼流圈（L大）大）高频扼流圈（高频扼流圈（L小）小）隔直电容（隔直电容（C大）大）高频旁路电容（高频旁路电容（C小）小）通低频，阻高频通低频，阻高频通高频，阻低频通高频，阻低频感抗和

8、容抗感抗和容抗跟跟电感和电容电感和电容本身有关，本身有关， 还跟还跟交流的频率交流的频率有关。有关。f LXLp2=fCXCp21=例例2 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）U U220V220V、频率频率f f50Hz50Hz时，三只灯时，三只灯A A、B B、C C的亮度相同（的亮度相同（L L无直流无直流电阻）。电阻）。（1 1）将交流电源的频率变为）将交流电源的频率变为f f100Hz100Hz，则，则 （ ）（2 2）将电源改为）将电源改为U U220V220V的直流电源，则的直流电源，则 （ ）A AA A灯比原来亮灯比原来亮 B BB

9、B灯比原来亮灯比原来亮C CC C灯和原来一样亮灯和原来一样亮 D DC C灯比原来亮灯比原来亮 AC AC BCBC直流电只受直流电阻的影响。直流电只受直流电阻的影响。线圈除受直流电阻的影响还受感抗的线圈除受直流电阻的影响还受感抗的阻碍作用阻碍作用串联分压串联分压C CL LX XR RU U或或X XR RU UI I=练习练习1 1、如图所示，线圈、如图所示，线圈L L的自感系数和电容器的电容的自感系数和电容器的电容C C都很小（如都很小（如L L100H100H，C C100pF100pF）。此电路的主要）。此电路的主要作用是（作用是（ ）A A阻直流、通交流，输出交流阻直流、通交流，

10、输出交流B B阻交流、通直流，输出直流阻交流、通直流，输出直流C C阻低频、通高频，输出高频交变电流阻低频、通高频，输出高频交变电流D D阻高频、通低频，输出低频交变电流和直流电阻高频、通低频，输出低频交变电流和直流电D D“通直阻交，通低阻高通直阻交，通低阻高”旁侧旁侧C ： “通交隔直通交隔直” “通高阻低通高阻低” 2 2fCfC1 1X X 2 2fLfLX XC CL L=练习练习2 2、如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，、如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，A A、B B两端加两端加直流电压直流电压时，甲灯正常发光，乙灯完全不亮；时，甲灯正常发光，乙灯完全不亮；当当A A、B B两端

11、加上有效值和直流电压相等的两端加上有效值和直流电压相等的交流电压交流电压时，时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光。下列说法正确甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光。下列说法正确的有：（的有：（ ）BCBCA A与甲灯串联的元件与甲灯串联的元件X X是电容器是电容器B B与乙灯串联的元件与乙灯串联的元件Y Y是电容器是电容器C C与甲灯串联的元件与甲灯串联的元件X X是电感线圈是电感线圈D D与乙灯串联的元件与乙灯串联的元件Y Y是电感线圈是电感线圈X可能是电阻或线圈可能是电阻或线圈Y定是电容定是电容CX定是线圈定是线圈 例例1 1、如图所示，如图所示，L L为电感线圈，为电感线圈，R R为灯泡，电

12、流表内阻为为灯泡，电流表内阻为零，电压表内阻无穷大，交流电源的电压零，电压表内阻无穷大，交流电源的电压u=311sin100t Vu=311sin100t V，若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为100Hz100Hz，下列说，下列说法正确的是法正确的是 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 例例2 2、如图所示，接在交流电源上的电灯泡正常发光，如图所示，接在交流电源上的电灯泡正常发光，以下说法正确的是以下说法正确的是 A A、把电介质插入电容器，灯泡变亮

13、；、把电介质插入电容器，灯泡变亮； B B、增大电容器两板间的距离，灯泡变亮；、增大电容器两板间的距离，灯泡变亮； C C、减少电容器两板间的正对面积，灯泡变暗；、减少电容器两板间的正对面积，灯泡变暗； D D、使交变电流频率减小，灯泡变暗、使交变电流频率减小，灯泡变暗 例例3 3、如图所示，线圈的自感系数如图所示，线圈的自感系数L L和电容器的和电容器的电容电容C C都很小，此电路的重要作用是都很小，此电路的重要作用是 A.A.阻直流通交流，输出交流阻直流通交流，输出交流 B.B.阻交流通直流，输出直流阻交流通直流，输出直流 C.C.阻低频通高频，输出高频电流阻低频通高频，输出高频电流 D.

14、D.阻高频通低频，输出低频和直流阻高频通低频，输出低频和直流例例4 4、如图所示电路中，三只电灯的亮度相同，如果交如图所示电路中，三只电灯的亮度相同，如果交流电的频率增大，三盏电灯的亮度将如何改变流电的频率增大，三盏电灯的亮度将如何改变? ?为什么为什么? ? 灯泡灯泡L L1 1的亮度将变暗；的亮度将变暗；灯泡灯泡L L2 2的亮度将变亮的亮度将变亮. .因此其亮度不变。因此其亮度不变。一、电感器对交变电流的阻碍作用一、电感器对交变电流的阻碍作用1电感对交变电流的阻碍作用的大小用电感对交变电流的阻碍作用的大小用_来表示，线来表示，线圈的圈的_越大，交变电流的越大，交变电流的_越高，阻碍作用就

15、越高，阻碍作用就越大，越大，_也就越大也就越大感抗感抗自感系数自感系数频率频率感抗感抗2扼流圈是电子技术中常用的电子元件，分为两种：一种扼流圈是电子技术中常用的电子元件，分为两种：一种是线圈绕在铁芯上，它的自感系数较是线圈绕在铁芯上，它的自感系数较_，感抗较大，叫做，感抗较大，叫做_扼流圈，它的作用是扼流圈，它的作用是_；另一种是线；另一种是线圈绕在铁氧体芯上或空心，它的自感系数较圈绕在铁氧体芯上或空心，它的自感系数较_,感抗较小，感抗较小，叫做叫做_扼流圈扼流圈,它的作用是它的作用是_大大低频低频通直流，阻交流通直流，阻交流小小高频高频通低频，阻高频通低频，阻高频二、交变电流能够通过电容器二

16、、交变电流能够通过电容器通过实验可以看到交变电流能够通过电容器，其实通过实验可以看到交变电流能够通过电容器，其实自由电荷并未通过两极板间的绝缘介质，只是在交自由电荷并未通过两极板间的绝缘介质，只是在交流电压的作用下，电容器交替进行流电压的作用下，电容器交替进行_和和_，电路中就有了电流电路中就有了电流充电充电放电放电三、电容器对交变电流的阻碍作用三、电容器对交变电流的阻碍作用电容对交变电流的阻碍作用的大小用电容对交变电流的阻碍作用的大小用_来表示，来表示，电容器的电容器的_越大，交变电流的频率越高，电容越大，交变电流的频率越高，电容器对交变电流的阻碍作用就越小，器对交变电流的阻碍作用就越小， _也就越也就越小电容对交变电流的作用是小电容对交变电流的作用是_容抗容抗电容电容容抗容抗通交流，隔直流，通交流，隔直流，通高频，阻低频通高频，阻低频1.1.如图所示，白炽灯和电容器串联后接在交变电源如图所示，白炽灯和电容器串联后接在交变电源的两端的两端, ,当交流电源的频率增加时当交流电源的频率增加时( () )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AD2 2、如图示、如图示a a、b b的电路中，电阻的电路中，电阻R R和自感线圈和自感线圈L L的电阻的电阻值都很小