电感和电容对交变电流的影响课件.ppt

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1、第三节 电感和电容对 交变电流的影响,编号：13,第三节 电感和电容对 编号：13,一、电感器对交变电流的阻碍作用,预习导航,一、电感器对交变电流的阻碍作用预习导航,2感抗(1)物理意义：表示电感器对_阻碍作用的大小的物理量(2)影响因素：线圈的_越大，交流的_越高，感抗越大(3)应用：扼流圈低频扼流圈：可以用来“通_，阻_”高频扼流圈：可以用来“通_，通_，阻_”,交变电流,自感系数,频率,直流,交流,直流,低频,高频,2感抗交变电流自感系数频率直流交流直流低频高频,思考：电感线圈对交变电流的阻碍作用为什么随线圈的自感系数、交变电流的频率的增大而增大呢？【提示】电感线圈的阻碍作用是由交变电流

2、通过线圈时产生的自感电动势引起的，自感系数越大时产生的自感电动势也越大；交变电流的频率越高，电流的变化率也越大，感应电动势也就越大，所以阻碍作用就越大，感抗也就越大,思考：电感线圈对交变电流的阻碍作用为什么随线圈的自感系数、交,1交变电流能通过电容器(1)实验电路(如图),二、交变电流能够通过电容器及电容器对 交变电流的阻碍作用,1交变电流能通过电容器二、交变电流能够通过电容器及电容器对,(2)实验目的：了解并验证电容器对交变电流的阻碍作用(3)实验方法：把白炽灯和电容器串联起来，先把它们接到直流电源上，再把它们接到交流电源上，观察灯泡的发光情况把电容器从电路中取下来，使灯泡直接与交流电源相连

3、，再观察灯泡的发光情况,(2)实验目的：了解并验证电容器对交变电流的阻碍作用,(4)实验现象 接到_上的灯泡不亮，接到_上的灯泡亮把电容器从电路中取下来，使灯泡直接与交流电源相连，灯泡要比接有电容器时_(5)实验结论_能够“通过”电容器，_不能通过电容器电容器对_有_作用,直流,交流,亮,交变电流,直流,交变电流,阻碍,(4)实验现象直流交流亮交变电流直流交变电流阻碍,2电容器对交变电流的阻碍作用(1)容抗：表示电容器对_阻碍作用的大小(2)影响容抗大小的因素：电容器的电容_，交流的频率_，容抗越小(3)电容器特点：“通交流、隔直流；通高频、阻低频”,交流,越大,越高,2电容器对交变电流的阻碍

4、作用交流越大越高,思考：感抗的实质是由线圈的自感现象引起的，那么，电容器对交变电流阻碍作用的实质是什么呢？【提示】当交变电流“通过”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，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时，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，也就是说在给电容器充电或放电过程中，在电容器两极板形成跟原电压相反的电压，这就对电流产生了阻碍作用,思考：感抗的实质是由线圈的自感现象引起的，那么，电容器对交变,探究一电感器和电容器对交变电流的阻碍作用1交流电路和直流电路中阻碍电流大小的因素分别有哪些？2交变电流的频率越高，电感器

5、、电容器、电阻对电流的阻碍作用会怎样变化？,合作探究,探究一电感器和电容器对交变电流的阻碍作用合作探究,【提示1】在直流电路中，受电阻的阻碍作用，在交流电路中除了电阻外，还受电感器和电容器对交变电流的阻碍作用【提示2】交变电流的频率越高，感抗越大，容抗越小，电阻值不变,【提示1】在直流电路中，受电阻的阻碍作用，在交流电路中除了,总结：1电阻、感抗、容抗的区别,总结：1电阻、感抗、容抗的区别电阻感抗容抗产生的定向移动的,决定由导体本身(长短、粗细、材料)决定，与温度有关由线圈本身,2.交变电流能够“通过”电容器的理解 当电容器接到交流电源上时，由于两极板间的电压变化，电压升高时，形成充电电流，电

6、压降低时，形成放电电流，充、放电交替进行，电路中就好像交变电流“通过”了电容器，实际上，自由电荷并没有通过两极板间的绝缘介质,2.交变电流能够“通过”电容器的理解,例题1：在如图所示的电路中，L为电感线圈，R为灯泡的电阻，电流表内阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压U220sin100 t (V)若保持电源电压有效值不变，只将电源频率改为100 Hz，下列说法正确的是()A电流表示数增大B电压表示数增大C灯泡变暗 D灯泡变亮,例题1：在如图所示的电路中，L为电感线圈，R为灯泡的电阻，电,【思路点拨】解答本题时应把握以下两点：(1)感抗与交变电流的频率的关系(2)串联电路的电压关系,【思路点

7、拨】解答本题时应把握以下两点：,在电压不变的情况下，电路中的电流减小，选项A错误；灯泡的电阻R是一定的，电流减小时，实际消耗的电功率(PI2R)减小，灯泡变暗，选项C正确，D错误；,在电压不变的情况下，电路中的电流减小，选项A错误；灯泡的电阻,例题2：如图所示白炽灯和电容器串联后接在交流电源的两端，当交流电源的频率增大时()A电容器电容增大B电容器电容减小C电灯变暗D电灯变亮,例题2：如图所示白炽灯和电容器串联后接在交流电源的两端，当交,【思路点拨】(1)电容器的容抗与交变电流的频率有关(2)频率增大时，容抗减小【解析】电容器的电容是由电容器本身的特性决定的，与外加的交流电源的频率无关，故选项

8、A和B是错误的当交流电源的频率增加时，电容器充、放电的速度加快，电容器的容抗减小，电流增大，电灯变亮【答案】D,【思路点拨】(1)电容器的容抗与交变电流的频率有关,电容器、电感器、二极管的导电性能它们的导电特性不同，接不同的电源电压，就会产生不同的现象，应根据它们的特性和所加的电压逐一判断发生的现象,电容器、电感器、二极管的导电性能,发散练习1：一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接，如图所示一铁棒插进线圈之后，该灯将()A变亮B变暗C没有影响 D无法判断,发散练习1：一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接，,【解析】在线圈内由于磁场变化而产生的感应电动势，总是反抗电流的变化正

9、是这种反抗变化的特性(电惰性)，使线圈产生了感抗加入铁芯改变了电感的自感系数，自感系数增大，感抗增大，降落的电压增大，灯泡上的电压减小，所以灯变暗故B正确【答案】B,【解析】在线圈内由于磁场变化而产生的感应电动势，总是反抗电,发散练习2：如图所示的电路中，正弦式电流源电压的有效值为220 V，则关于交流电压表的示数，以下说法中正确的是()A等于220 V B大于220 VC小于220 V D等于零,发散练习2：如图所示的电路中，正弦式电流源电压的有效值为22,【解析】虽然交变电流能通过电容器，但也受到阻碍作用，电容器与电阻串联，根据分压原理可知电阻两端的电压小于电源电压，电压表测的是电阻两端的

10、电压，C正确【答案】C,【解析】虽然交变电流能通过电容器，但也受到阻碍作用，电容器,探究二电感器、电容器在交变电路中的应用1使用220 V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，但是有时用手触摸外壳时会有“麻手”的感觉，用试电笔测试时氖管也会发光，这是为什么呢？采用什么措施可解决这一问题？2试分析电容器的电容C与容抗的定性关系，若要通高频阻低频，应选用电容C大些的还是小些的电容器？,探究二电感器、电容器在交变电路中的应用,【提示1】与电源连接的机芯和金属外壳构成一个电容器，交变电流能够通过这个电容器，也就是说机芯、外壳间始终在进行着充放电，所以能感觉到“漏电”解决方案就

11、是金属外壳接地，其实现在生产的电气设备都增加了接地线【提示2】电容器的电容C越大，充放电显示的容抗越小，若要通高频阻低频，则电容器的容抗在低频时应表现很大，应选用电容C较小的电容器,【提示1】与电源连接的机芯和金属外壳构成一个电容器，交变电,总结：1电感器的作用 (1)低频扼流圈：可起到“通直流、阻交流”的作用 (2)高频扼流圈：可起到“通直流、通低频，阻高频”的作用,总结：1电感器的作用,2电容器的作用(1)隔直电容器，如图所示作用是“通交流、隔直流”，因为直流不能通过电容器，交流能“通过”电容器起这样作用的电容器电容要大些,2电容器的作用,(2)高频旁路电容器，如图所示，作用是“通高频、阻

12、低频”，因为对不同频率的交流电，频率越高，容抗越小，频率越低，容抗越大，即电容对低频交变电流阻碍作用大，对高频交变电流阻碍作用小，起这样作用的电容器电容要小些,(2)高频旁路电容器，如图所示，作用是“通高频、阻低频”，因,3电感器和电容器的组合作用(1)如果将电容器与负载并联，然后与电感线圈串联，就能更好地起到滤掉电流中交流成分或高频成分的作用，如图所示,3电感器和电容器的组合作用,(2)如果将电感线圈与负载并联，然后与电容器串联，就能更好地起到滤掉电流中直流成分或低频成分的作用，如图所示,(2)如果将电感线圈与负载并联，然后与电容器串联，就能更好地,例题3：在收音机线路中，经天线接收下来的电

13、信号既有高频成分又有低频成分，经放大后送给下一级，需要把低频成分和高频成分分开，只让低频成分输入给下一级，我们采用了如图所示的装置电路，其中代号a、b应选择的元件是()Aa是电容较大的电容器，b是低频扼流圈Ba是电容较大的电容器，b是高频扼流圈Ca是电容较小的电容器，b是低频扼流圈Da是电容较小的电容器，b是高频扼流圈,例题3：在收音机线路中，经天线接收下来的电信号既有高频成分又,【思路点拨】搞清a、b处元件应起的作用，是正确选择元件的关键【解析】电容器具有“通高频、阻低频”作用，这样的电容器电容应较小，故a处是电容较小的电容器电感线圈在该电路中要求做到“通低频、阻高频”，所以b处应接一个高频

14、扼流线圈【答案】D,【思路点拨】搞清a、b处元件应起的作用，是正确选择元件的关,发散练习3 ：如图所示的电路中，当在a、b两端加上直流电压时，L1正常发光，L2不亮；当在a、b两端加上同样的交变电压时，L1发光亮度变暗，L2正常发光，则A、B分别为_和_,发散练习3 ：如图所示的电路中，当在a、b两端加上直流电压时,【解析】本题考查电感器、电容器对交变电流的作用的逆向推导在a、b两端加上直流电压时，L2不亮，说明B中元件不让直流通过，故B中元件应为电容器；在a、b两端加上直流电压时，L1正常发光，当在a、b两端加上同样的交流电压时，L1发光亮度变暗，说明A中元件对交变电流的阻碍作用大于对直流的阻碍作用，所以应为电感线圈【答案】电感线圈电容器,【解析】本题考查电感器、电容器对交变电流的作用的逆向推导,电感和电容对交变电流的影响课件,