电感和电容对交变电流的

1、电感和电容对交变电流的影响演示自感的实验电路图如图所示，演示自感的实验电路图如图所示，L L是电感线圈，是电感线圈，A A1 1、A A2 2是相同的灯是相同的灯泡，泡，R R阻值与阻值与L L的直流电阻值相同。的直流电阻值相同。当开关由断开到合上时，观察到当开关由断开到合上时，观察到的自感现象是：的自感现象是： L A1R A2 S R1开关保持闭合时，你所看到的现象是：开关保持闭合时，你所看到的现象是：一、电感对交变电流的阻碍作用 通直流通直流电源时，灯电源时，灯泡亮些；泡亮些； 通交流通交流电源时，灯电源时，灯泡暗些泡暗些1 1实验实验: :表明电感对交变电流有阻碍作用表明电感对交变电流

2、有阻碍作用2 2成因：由于交变电流是不断变化的，所以在电成因：由于交变电流是不断变化的，所以在电感线圈上产生自感电动势，自感电动势是阻碍电感线圈上产生自感电动势，自感电动势是阻碍电流的变化流的变化. .3 3感抗：电感对交变电流阻碍作用的大小叫做感感抗：电感对交变电流阻碍作用的大小叫做感抗抗4影响感抗的因素：线圈的自感系数和交变电流的频率，电感越大，频率越高，感抗越大 （4）应用：）应用：（a）低频扼流圈低频扼流圈：自感系数为几十亨，对低：自感系数为几十亨，对低频交流电有较大阻碍作用，对直流的阻碍作用频交流电有较大阻碍作用，对直流的阻碍作用较小，其较小，其作用：作用：“通直流，阻交流通直流，阻

3、交流”。（b）高频扼流圈高频扼流圈：自感系数为几毫亨，对低：自感系数为几毫亨，对低频交流电阻碍作用较小，对高频交变电流阻碍频交流电阻碍作用较小，对高频交变电流阻碍作用很大，其作用很大，其作用：作用：“通低频，阻高频通低频，阻高频”。 5 5应用应用 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( (几十亨几十亨)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( (几毫亨几毫亨)通低频，阻高频通低频，阻高频 请同学们分析一下，低频扼流圈对高频交流电是否有请同学们分析一下，低频扼

4、流圈对高频交流电是否有显著的阻碍作用？高频扼流圈对低频交流电是否有显著的显著的阻碍作用？高频扼流圈对低频交流电是否有显著的阻碍作用？阻碍作用？ 有有无无结论结论: : “通直流，阻交流；通直流，阻交流； 通低频、阻高频通低频、阻高频” ” “滤波滤波” ” 二、交变电流能够通过电容器 实验电路如图所示，将双刀双掷开关实验电路如图所示，将双刀双掷开关S分别接到电压相分别接到电压相等的直流电源和交流电源上，观察灯泡的亮暗等的直流电源和交流电源上，观察灯泡的亮暗S接直流电接直流电源时，灯泡不亮；源时，灯泡不亮； S接交流电源接交流电源时，灯泡发光时，灯泡发光1 1实验实验: :表明直流不能通过电容器

5、，表明直流不能通过电容器， 而交流能够而交流能够“通过通过”电容器电容器2 2理解理解 电容器的两极板间用绝缘介质隔开，因此电容器的两极板间用绝缘介质隔开，因此直流不直流不能通过能通过 电容器接上交流电源时，自由电荷电容器接上交流电源时，自由电荷并未通过并未通过极板极板间的绝缘介质，只是在交变电压的作用下，电容间的绝缘介质，只是在交变电压的作用下，电容器交替地进行充、放电，电路中有了电流，表现器交替地进行充、放电，电路中有了电流，表现为交流为交流“通过通过”了电容器了电容器三、电容器对交变电流的阻碍作用1实验实验:表明电容器对交流有阻碍作用表明电容器对交流有阻碍作用2容抗：电容对交变电流阻碍作

6、用的大小叫做容抗容抗：电容对交变电流阻碍作用的大小叫做容抗.3影响容抗的因素：电容器的电容和交变电流的频率，影响容抗的因素：电容器的电容和交变电流的频率，电容越大，频率越高电容越大，频率越高，容抗越小，容抗越小4 4实际应用实际应用 隔直电容器隔直电容器通交流、隔直流通交流、隔直流 高频高频旁路电容器旁路电容器通高频、阻低频通高频、阻低频让高频交流信号通过电容，而将低频信号送到下一级让高频交流信号通过电容，而将低频信号送到下一级z 1 1 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，但是有时候金属外壳和电源之间都有良好的

7、绝缘，但是有时候用手触摸外壳仍会感到用手触摸外壳仍会感到“麻手麻手”，用试电笔测试时，用试电笔测试时，氖管发光，这是为什么？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作电容器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，电源中的交变电流能够通过这个的两个极板，电源中的交变电流能够通过这个“电容器电容器”。 原因：原因：1 1、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

8、亮度不变亮度不变例例1如图所示，从如图所示，从ab端输入的交流含有高频和低端输入的交流含有高频和低频成分，为了使频成分，为了使R上尽可能少地含有高频成分，采用上尽可能少地含有高频成分，采用图示电路，其图示电路，其L的作用是的作用是_，C的作的作用是用是_。 解析：因解析：因L有有“通低频、通低频、阻高频阻高频”的特点，的特点，因此因此L的作用是阻挡高频成分；而通过的作用是阻挡高频成分；而通过L后还有后还有少量的高频成分，利用少量的高频成分，利用C“通高频通高频、阻低频、阻低频”的的特点，使绝大部分高频成分从特点，使绝大部分高频成分从C流过。流过。例例2如图所示，当交流电源的电压（有效值）如图所

9、示，当交流电源的电压（有效值）U200V、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解析：（解析：（1）电容的容抗与交流电的频率有）电容的容抗与交流电的频率有关，频率高、容抗小，即对高频交流电的阻碍关，频率高、容抗小，即对高频交流电的阻碍作用小，所以作用小，所以A对。线圈对交流电

10、的阻碍作用对。线圈对交流电的阻碍作用随频率升高而增加，所以随频率升高而增加，所以B错。电阻错。电阻R中电流中电流只与交流电有效值及只与交流电有效值及R值有关，所以值有关，所以C正确。正确。（AC）（2）直流电无法通过电容，所以）直流电无法通过电容，所以A不亮。线不亮。线圈圈L无电阻，所以无电阻，所以B灯比原来亮。电压值与交灯比原来亮。电压值与交流电有效值相同，所以流电有效值相同，所以C灯亮度不变。灯亮度不变。 （BC） 练习练习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、B两端加直流电压时，甲灯正常发光，乙灯完全不亮；两端加直流电压时，甲灯正常发光，乙灯完全不亮；当当A、B两端加上有效值和直流电压相等的交流电压时，两端加上有效值和直流电压相等的交流电压时，甲灯发出微弱的