电感和电容对交变电流的影响

夏邑高中------汪领峰一、电感对交变电流的阻碍作用1.演示实验现象：2.感抗（1）反映电感对交变电流阻碍作用的大小。（2）影响感抗大小的因素接直流的亮些，接交流的暗些．结论：电感对直流电没有阻碍作用对交流电却有①内因自感系数越大②外因交流的频率f.具体关系：fLXL2交变电流频率越高，灯越暗电感“通直阻交、通低阻高”（4）应用：（a）低频扼流圈：（b）高频扼流圈：3、特性：通直流、阻交流，通低频、阻高频。低频扼流圈和高频扼流圈A、构造：线圈绕在铁心上，匝数多，感抗大B、作用：“通直流、阻交流”。A、构造：线圈绕在铁氧体上，匝数少，感抗小B、作用：通低频，阻高频。电感“通直阻交；通低阻高”fLXL2fLXL2分析：L大对低f电流有很大的阻碍作用，对高f电流阻碍更大但由于线圈直流电阻很小，对直流阻碍很小。分析：由于L较小，对低f电流阻碍小，对高f电流阻碍大。（5）原因：感抗是由于通过线圈的电流发生变化产生自感电动势对电流的变化产生阻碍作用，频率越高，电流变化越快，产生的自感电动势越大，阻碍作用越大，感抗也就越大。（6）能量的转化：电能和磁场能的往复转化例1。如图，交流电电压的有效值和直流电电压相等，当开关接直流电源时，灯泡的实际功率P1，当接交流电时，功率P2，则（B）A.P1=P2B.P1P2C.P1P2。2.交流电通过一段长导线时电流I1，把导线绕成线圈，再接入原电路，电流I2，则（C）A.I1=I2B.I1I2C.I1I2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和磁场能强化巩固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，阻交，阻低更阻高。铁氧体芯，匝数少L小(几毫亨)通低，阻高，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．电容对交变电流的阻碍作用1.演示实验（1）实验现象：通入直流电，灯泡不亮，说明直流电不能通过电容器，接入交流电时，灯泡亮了，说明交流能够通过电容器。（2）实验结论：电容器有“通交流，隔直流”的作用。电容器“通交隔直”原因：因电容器的两个极板被绝缘介质隔开，故直流不能通过，交流电流“通过”电容器的过程实质是电容器充放电过程，而非电流真正通过电容器的电介质。电容器通过充电和放电电路中就有了电流，表现为交流通过了电路。(3)、实验现象分析：——电容通交隔直的原因(4)、电容器对交变电流的阻碍作用实验：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。b.换一个电容大的c.升高交变电流的频率2.容抗（1）反映电容对交流的阻碍作用（2）影响容抗大小的因素电容越大，交流的频率越高，电容器对交流的阻碍作用就越小，容抗越小。3.应用（1）隔直电容C大：隔直，通交，通低更通高（2）高频旁路电容C小：让高频交流信号通过电容，而将低频信号送到下一级。作用：通高，阻低，低频进下级高频进电容。（3）公式：fCXC21通交流、隔直流，通高频、阻低频。2.容抗（1）反映电容对交流的阻碍作用（2）影响容抗大小的因素电容越大，交流的频率越高，电容器对交流的阻碍作用就越小，容抗越小。3.应用（1）隔直电容：隔直流，通交流。（2）高频旁路电容：让高频交流信号通过电容，而将低频信号送到下一级。作用：通高频，阻低频。3。能量的转化：电能和电场能往复转化小结：通直流，阻交流通低频，阻高频电容对交变电流的作用：通交流，隔直流通高频，阻低频电感对交变电流的作用：低频扼流圈（L大）高频扼流圈（L小）隔直电容器高频旁路电容器（C小）例1、如图所示，从ab端输入的交流含有高频和低频成分，为了使R上尽可能少地含有高频成分，采用图示电路，其L的作用是________________，C的作用是__________。解析：因L有“通低频、阻高频”的特点，因此L的作用是阻挡高频成分；而通过L后还有少量的高频成分，利用C“通高频、阻低频”的特点，使绝大部分高频成分从C流过。P.42说一说阻挡高频成分使绝大部分高频成分从C流过练习1、如图所示，线圈L的自感系数和电容器的电容C都很小（如L＝100μH，C＝100pF）。此电路的主要作用是---------（）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，输出高频交变电流D．阻高频、通低频，输出低频交变电流和直流电D“通直阻交，通低阻高”旁侧C：“通交隔直”“通高阻低”例2、如图所示，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，则（）（2）将电源改为U＝220V的直流电源，则（）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ACBC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阻碍作用练习2、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；当A、B两端加上有效值和直流电压相等的交流电压时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光。下列说法正确的有：（）BCA．与甲灯串联的元件X是电容器B．与乙灯串联的元件Y是电容器C．与甲灯串联的元件X是电感线圈D．与乙灯串联的元件Y是电感线圈X可能是电阻或线圈Y定是电容CX定是线圈如图所示电路中，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？为什么？灯L1变暗灯L2变亮灯L3亮度不变L1LCRL2L3~~后级输入前级输出巩固练习1.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？解：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。2.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下一级装置，只要在下一级电路的输入端并联一个电容器就可以达到目的（如右图）。具有这种用途的电容器叫做高频旁路电容器。请说明它的工作原理。后级输入前级输出答：电容器对高频成分的容抗小，对低频成分的容抗大，如图这样联接，高频成分就通过“旁路”的电容器，而低频成分输送到下一级装置。可见：在电子技术中，电容广泛应用。