电感和电容对交变电流的影响

在直流电路中，影响电流和电压关系的只有电阻在交流电路中影响电流和电压关系的除了电阻，还有电感和电容．通过电感和电容对交变电流影响的分析讨论，我们可以进一步认识到交流与直流的区别．5.3电感和电容对交变电流的

影响中加双语学校复习回忆1、什么是自感？2、自感电动势在电路中的作用3、自感电动势大小4、电容器的充电和放电过程自主学习目标1．知道为什么电感对交变电流有阻碍作用．2．知道用感抗来表示电感对交变电流阻碍作用的大小，知道感抗与哪些因素有关．3．知道交变电流能通过电容，知道为什么电容器对交变电流有阻碍作用．4．知道用容抗来表示电容对交变电流阻碍作用的大小，知道容抗与哪些因素有关．自主学习指导1．定义：对电流阻碍作用的大小，用感抗表示．2．感抗的成因：因为交变电流的随时间周期性变化，这个变化的电流通过线圈时产生一个自感电动势，自感电动势总是阻碍的变化，故线圈对交变电流有阻碍作用，这就是感抗．3．决定因素：研究可得出线圈的感抗XL与它的自感系数L及交变电流的频率f间有如下的关系：4．低频扼流圈：自感系数的线圈〔约几十亨〕，线圈电阻较，对直流的阻碍作用较小，这种线圈可以“通，阻〞。5．高频扼流圈：自感系数较小的线圈〔约几个毫亨〕，对低频交变电流的阻碍作用较而对高频交变电流的阻碍作用很，可以用来“通，阻〞。1电流实际上并没有通过电容器，也就是说，自由电荷定向移动，不会从一个极板经极板间的电介质到达另一个极板．2电容器“通交流〞，只不过是在交变电压的作用下，当电源电压升高时，电容器，电荷向电容器的极板上集聚，形成；当电源电压降低时，电容器，电荷从电容器的极板上放出，形成．电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，表现为交流“通过〞了电容器．1．定义：对交流的阻碍作用的大小，用容抗来表示．3．成因：电容器接入交流电路中后，极板上的电荷形成了二极板间的电压，这电压和电源电压相反，从而产生了对交变电流的阻碍作用，即形成了容抗．4．决定因素：交流电路中的容抗和交变电流的频率、电容器的电容成反比．容抗与交变电流的频率和电容的关系为XC＝1/2πfC，即交流电的频率越大，电容越，电容器对交变电流的阻碍作用越小，容抗越．5．电感的作用是：“通、阻、通、阻〞．6．电容的作用是：“通、直流、通、阻〞．一、电感对交变电流的阻碍作用通直流电源时，灯泡亮些；通交流电源时，灯泡暗些1．实验:说明电感对交变电流有阻碍作用．2．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流的变化.3．感抗XL：电感对交变电流阻碍作用的大小叫做感抗.单位:Ω欧姆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〕感抗的应用：两种扼流圈〔a〕低频扼流圈：自感系数为几十亨，对低频交流电有较大阻碍作用，对直流的阻碍作用较小，其作用：“通直流，阻交流〞。〔b〕高频扼流圈：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作用很大，其作用：“通低频，阻高频〞。5．应用⑴低频扼流圈⑵高频扼流圈构造：作用：构造：作用：铁芯，匝数多L大(几十亨)通直流，阻交流铁氧体芯，匝数少L小(几毫亨)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？有无结论:“通直流，阻交流；通低频、阻高频〞“滤波〞二、交变电流能够通过电容器实验电路如下图，将双刀双掷开关S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．S接直流电源时，灯泡不亮；

S接交流电源时，灯泡发光．1．实验:说明直流不能通过电容器，而交流能够“通过〞电容器．2．对电容器“隔直流、通交流〞的理解电容器的两极板间用绝缘介质隔开，因此直流不能通过．电容器接上交流电源时，自由电荷并未通过极板间的绝缘介质，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，表现为交流“通过〞了电容器．三、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

a.在前面实验中除去电容实验现象：灯均变亮

实验结论：电容器对交流电路存在阻碍作用，且电容越大、频率越高，阻碍作用越小。c.换一个电容大的b.升高交变电流的频率1.演示实验1．实验:说明电容器对交流有阻碍作用．2．容抗XＣ：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，电容越大，频率越高，容抗越小．4．实际应用隔直电容器——通交流、隔直流．旁路电容器——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z

1使用220V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，但是有时候用手触摸外壳仍会感到“麻手”，用试电笔测试时，氖管发光，这是为什么？思考与讨论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“电容器”。原因：1、如下图电路中，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？为什么？灯L1变暗灯L2变亮灯L3亮度不变如下图，线圈的自感系数和电容器的电容都很小〔如L=1mH，C=200pF〕，此电路的重要作用是A．阻直流通交流，输出交流B．阻交流通直流，输出直流C．阻低频通高频，输出高频交流D．阻高频通低频，输出低频交流和直流因线圈自感系数很小，所以对低频成分的阻碍作用很小，这样直流和低频成分能顺利通过残留，电容器并联在电路中，起旁路作用，因电容C很小，对低频成分的阻碍作用很大，而对局部通过线圈的高频成分阻碍作用很小，最终输出的是低频交流和直流．所以，正确选项为D．2、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。如果只需要把交流成分输送到下一级装置，只要在两级电路之间接入一个电容器〔称做隔直电容器〕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？~~后级输入前级输出答：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下一级装置。通直流，阻交流

电容对交变电流的作用：通交流，隔直流电感对交变电流的作用：低频扼流圈〔L大〕高频扼流圈〔L小〕隔直电容〔C大〕高频旁路电容〔C小〕通低频，阻高频通高频，阻低频5.3电感和电容对交变电流的影响小结感抗和容抗跟电感和电容本身有关，还跟交流的频率有关。fLXLp2=说一说为了尽量减少R2上的交流成分，应该怎样选择线圈的自感和电容器的电容？有些电源输出的电流既有交流成分又有直流成分，而我们只需要稳定的直流，不希望其中混有太多的交流成分，这时可以采用图5.3-3的电路．现在我们又知道，电容具有“隔直流、通交流〞的作用，如果同时使用电感和电容器，是不是可以使负载R２上的交流成分更少？试着在图5.3-3的根底上画出这样的电路图。

R1R2LC交、直流成分均有图5.3-3低频扼流圈用来“通直流，阻交流〞图5.3-3低频扼流圈的作用课堂练习1.由于电容器串联在前级和后级之间，前级输出的直流成分不能通过电容器，而交流成分可以通过电容器被输送到后级装置中，输入后级的成分中不含有前级的直流成分，所以两级的直流工作状态相互不影响．课堂练习2.电容器对高频成分的容抗小，对低频成分的容抗大，按照图所示连接，高频成分就通过“旁边〞的电容器，而使低频成分输送到下一级装置．如下图,当交流电源的电压〔有效值〕U＝220V,频率f＝50Hz时,三只灯A、B、C的亮度相同〔L无直流电阻〕(1)将交流电源的频率变为f＝100Hz，那么〔〕(2)将电源改为U＝220V的直流电源，那么〔〕A．A灯比原来亮B．B灯比原来亮C．C灯和原来一样亮D．C灯比原来亮AC