第三节电感和电容对交变电流的影响.ppt

（一）电感对交变电流的阻碍作用：（一）电感对交变电流的阻碍作用：演示实验：演示实验：把带铁芯的线圈把带铁芯的线圈L L与小灯泡串联起来，与小灯泡串联起来，先把它们接到直流电源上，再把它们接到交流先把它们接到直流电源上，再把它们接到交流电源上实验中取直流电源的电压与交流电压的电源上实验中取直流电源的电压与交流电压的有效值相等有效值相等实验现象：实验现象：接通直流电源时，灯泡亮些；接通直流电源时，灯泡亮些； 接通交流电源时，灯泡暗些接通交流电源时，灯泡暗些实验表明电感对交变电流有阻碍作用实验表明电感对交变电流有阻碍作用思考：为什么电感对交流电有阻碍作用？思考：为什么电感对交流电有阻碍作用？交流电通过电感线圈时，电流时刻在改变，交流电通过电感线圈时，电流时刻在改变，电感线圈中必然产生自感电动势，阻碍电感线圈中必然产生自感电动势，阻碍电流的变化，使灯泡变暗电流的变化，使灯泡变暗电感对交变电流阻碍作用的大小，用电感对交变电流阻碍作用的大小，用感抗感抗表示实验表明：实验表明：线圈的自感系数越大、交变电流的频率越高，线圈的自感系数越大、交变电流的频率越高，电感对交变电流的阻碍作用越大。

电感对交变电流的阻碍作用越大思考：思考：为什么线圈的感抗跟线圈的自感系数和为什么线圈的感抗跟线圈的自感系数和交流电的频率有关呢？交流电的频率有关呢？感抗是由自感现象引起的，线圈的自感感抗是由自感现象引起的，线圈的自感系数系数L L越大，自感作用就越大，因而感抗越大，自感作用就越大，因而感抗越大；越大；交流电的频率交流电的频率f f越高，电流的变化率越大，越高，电流的变化率越大，自感作用也越大，因而感抗越大自感作用也越大，因而感抗越大扼流圈有两种：扼流圈有两种：（（1 1）低频扼流圈：）低频扼流圈：（（2 2）高频扼流圈：）高频扼流圈：通直流、阻交流；通直流、阻交流；通低频、通直流，阻高频通低频、通直流，阻高频（二）电容器对交变电流的阻碍作用：（二）电容器对交变电流的阻碍作用：演示实验：演示实验：把白炽灯和电容器串联起来，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交流电源上，观察灯泡的发光情况实验现象：实验现象：接通直流电源，灯泡不亮；接通直流电源，灯泡不亮； 接通交流电源，灯泡亮了。

接通交流电源，灯泡亮了说明了直流电不能够通过电容器，交流电能够说明了直流电不能够通过电容器，交流电能够“通过通过”电容器实际上自由电荷并没有通过电容器两极板间的实际上自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质绝缘介质电容对交流阻碍作用的大小用电容对交流阻碍作用的大小用容抗容抗表示实验表明：实验表明：电容器电容越大、交流的频率越高，电容器对电容器电容越大、交流的频率越高，电容器对交流的阻碍作用就越小，容抗越小交流的阻碍作用就越小，容抗越小电容器具有电容器具有““通交流、隔直流通交流、隔直流”“”“通高频、通高频、阻低频阻低频””的特点隔直电容器隔直电容器——通交流、隔直流；通交流、隔直流；旁路电容器旁路电容器——通高频、阻低频通高频、阻低频例例1 1、、如图所示，电路中完全相同的三只灯泡如图所示，电路中完全相同的三只灯泡L L1 1、、L L2 2、、L L3 3分别与电阻分别与电阻R R、电感、电感L L、电容、电容C C串联，串联，然后再并联到然后再并联到220V220V、、50Hz50Hz的交流电路上，的交流电路上，三只灯泡亮度恰好相同若保持交变电压三只灯泡亮度恰好相同若保持交变电压不变，将交变电流的频率提高到不变，将交变电流的频率提高到60Hz60Hz，，则发生的现象是（则发生的现象是（ ））A A、三灯亮度不变、三灯亮度不变B B、三灯均变亮、三灯均变亮C C、、L L1 1不变、不变、L L2 2变亮、变亮、L L3 3变暗变暗D D、、L L1 1不变、不变、L L2 2变暗、变暗、L L3 3变亮变亮D D练习练习1：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＝＝220V、频率、频率f＝＝50Hz时，三只灯时，三只灯A、、B、、C的亮度相的亮度相同（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f＝＝100Hz，则，则 （（ ））（（2）将电源改为）将电源改为U＝＝220V的直流电源，则的直流电源，则 （（ ））A．．A灯比原来亮灯比原来亮 B．．B灯比原来亮灯比原来亮C．．C灯和原来一样亮灯和原来一样亮 D．．C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）） 例例2 2、、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（如都很小（如L=1mHL=1mH，，C=200pFC=200pF），），此电路的重要作用是（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，输出高频交流、阻低频通高频，输出高频交流D D、阻高频通低频，输出低频交流和直流、阻高频通低频，输出低频交流和直流D D练习练习2：如图所示，从：如图所示，从ab端输入的交流含有高频和低频端输入的交流含有高频和低频成分，为了使成分，为了使R上尽可能少地含有高频成分，采用图示上尽可能少地含有高频成分，采用图示电路，其电路，其L的作用是的作用是________________，，C的作用是的作用是__________。

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P.42P.42说一说说一说练习练习3：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：（ ））BCA．与甲灯串联的元件．与甲灯串联的元件X是电容器是电容器B．与乙灯串联的元件．与乙灯串联的元件Y是电容器是电容器C．与甲灯串联的元件．与甲灯串联的元件X是电感线圈是电感线圈D．与乙灯串联的元件．与乙灯串联的元件Y是电感线圈是电感线圈小结：小结：一切节约一切节约 归根到底都归根到底都归结为时间的节约！归结为时间的节约！。