电感和电容对交变电流的影响_3

3 电感和电容对交变电流的影响1.在交流电路中，若绕制电感器的导线的电阻忽略不计，电感器对交流有(填“有”或“没有”)阻碍作用.大，交流电的频率越高，电感对交变电流的阻碍作用越大.3.电感线圈在电路中的作用：通直流，阻交流；通低频，阻高频.二、电容器对交变电流的阻碍作用1.电容器接到交流电源两端时，交替地进行充电和放电，电路中就有了电流，表现为交流“通过”了电容器.大，交流电的频率越高，电容器对交变电流的阻碍作用越小.3.电容器在电路中的作用：通交流，隔直流；通高频，阻低频.1.判断下列说法的正误.(1)线圈的匝数越多，对同一个交变电流的阻碍作用就越大.( √)(2)线圈对交变电流的阻碍作用随着交变电流的频率的变大而减小.( ×)(3)电流“通过”电容器，并不是电荷穿过电容器两极板间的绝缘层到达另一极板，而是电容器不断地充放电的表现.( √)(4)电容器的电容越大，对同一交变电流的阻碍作用就越大.( ×)f的交变电流电路中，如图1所示，当开关S依次分别接通R、C、Lf，保持其他条件不变，则通过R的电流有效值________，通过C的电流有效值________，通过L的电流有效值________.(选填“变大”“变小”或“不变”)图1答案不变变大变小一、电感器对交变电流的阻碍作用如图所示，把带铁芯的线圈L与小灯泡串联起来，先把它们接到直流电源上，再把它们接到有效值等于直流电源电压的交流电源上.(1)两种情况下灯泡的亮度有什么不同？说明了什么？(2)乙图中换用自感系数更大的线圈或调换频率更高的交流电源，灯泡的亮度有何变化？说明了什么？答案(1)甲图中灯泡比乙图中灯泡更亮，说明电感器对交变电流有阻碍作用.(2)不论是换用自感系数更大的线圈还是调换频率更高的交流电源，灯泡均变得更暗，说明线圈的自感系数越大，交流电的频率越高，线圈对交流电的阻碍作用越大.交变电流通过电感器时，由于电流时刻在变化，在线圈中就会产生自感电动势，而自感电动势总是阻碍原电流的变化，故电感器对交变电流产生阻碍作用.例1(多选)如图2所示实验电路中，若直流电压和交变电压的有效值相等，S为双刀双掷开关，下面叙述正确的是( )图2a、b时灯较亮，掷向c、d时灯较暗a、b时灯较暗，掷向c、d时灯较亮c、d，把电感线圈中的铁芯抽出时灯变亮c、d，电源电压不变，而使频率减小时，灯变暗答案AC解析线圈对直流无阻碍作用，对交变电流有阻碍作用，当交流电频率减小时，阻碍作用变小，灯变亮；有铁芯时阻碍作用大，故铁芯抽出时灯变亮.二、电容器对交变电流的阻碍作用如图甲、乙所示，把灯泡和电容器串联起来，先把它们接到直流电源上，再把它们接到交流电源上.(1)观察灯泡的发光情况，并分析原因.(2)若把图乙中的电容器去掉，变成图丙所示电路，会发生什么现象？说明了什么？(3)在图乙中，改变电容器的电容和电源频率，灯泡亮度会有什么变化？说明了什么？答案(1)题图甲中的灯泡不亮，题图乙中的灯泡亮.题图甲中的电源是直流电源，电容器在电路中相当于断路，电路中没有电流，灯泡不亮.题图乙中的电源是交流电源，把交流电源接到电容器两个极板上后，电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，好像是交流“通过”了电容器，灯泡就亮了，但实际上自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质.(2)灯泡变得比乙中亮，说明电容器对交变电流有阻碍作用.(3)电容越大，灯泡越亮；频率越高，灯泡越亮.说明了电容器的电容和交变电流的频率都对电容器对交变电流的阻碍作用有影响.1.电容器对交变电流的阻碍作用：电源电压推动自由电荷定向移动，而电容器两极板上积累的电荷抗拒自由电荷的定向移动，从而使电容器对交变电流有阻碍作用.2.电容器在电路中常见的作用有两种：隔直电容器：通交流，隔直流.高频旁路电容器：通高频，阻低频.例2如图3所示，电路由交流电源供电，最大电压保持不变，如果交变电流的频率升高，则下列说法中正确的是( )图3答案 C解析当交变电流的频率升高时，电容器对交变电流的阻碍作用减小，灯泡的亮度变亮，灯泡两端的电压变大，故选项C正确，选项B、D错误；由Q＝CU可知，选项A错误.例3(多选)(2018·台州市高二检测)图4甲、乙两图是电子技术中的常用电路，a、bR上得到的电流特征是( )图4R得到的是交流成分R得到的是直流成分R得到的是低频成分R得到的是高频成分答案AC解析当交变电流加在电容器上时，电容器有“通交流、隔直流，通高频、阻低频”的特性，题图甲中电容器隔直流，R得到的是交流成分，A正确，B错误；题图乙中交流高频成分能通过电容器，电容器阻碍交流低频成分，R得到的是低频成分，C正确，D错误.三、电阻、电感、电容的对比例4(多选)如图5所示的电路中，A、B、C三灯亮度相同，电源为220V、50Hz的交流电源，以下叙述中正确的是( )图5A.改接220V、100Hz的交流电源时，A灯变亮，B灯变暗，C灯亮度不变B.改接220V、100Hz的交流电源时，A灯变暗，B灯变亮，C灯变亮C.改接220V的直流电源时，A灯熄灭，B灯变亮，C灯亮度不变D.改接220V的直流电源时，A灯熄灭，B灯变亮，C灯变暗答案AC解析增加交流电源的频率时，线圈的阻碍作用增大，电容的阻碍作用减小，电阻的阻碍作用不变，故A灯变亮，B灯变暗，C灯亮度不变，故A正确，B错误；改接直流电源时，电容器相当于断路，A灯熄灭，线圈无感抗，B灯更亮，电阻R阻碍作用不变，C灯亮度不变，故C正确，D错误.1.电阻对交流、直流有相同的阻碍作用，交流频率变化时，阻碍作用不变.2.电感器通直流、阻交流，通低频、阻高频.3.电容器通交流、隔直流，通高频、阻低频.4.在分析电流变化时，把电感、电容的阻碍作用类比于导体的电阻，再用欧姆定律分析. 1.(电感器对交变电流的影响)(多选)(2017·温州中学高二上学期期中)在如图6所示的电路中，L为电感线圈，灯泡的电阻值为R，电流表内阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压u＝2202sin100πt(V).若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为100Hz，下列说法正确的是( )图6答案BC解析由u＝2202sin100πt (V)，可得电源原来的频率f＝ω2π＝100π2πHz＝50Hz，当电源频率由原来的50Hz增为100Hz时，线圈对交流电的阻碍作用变大，在电压不变的情况下，电路中的电流减小，选项A错误；灯泡的电阻值R是一定的，电流减小时，实际消耗的电功率(P＝I2R)减小，灯泡变暗，选项C正确，D错误；电压表与电感线圈并联，其示数为线圈两端的电压U L，设灯泡两端电压为U R，则电源电压的有效值为U＝U L＋U R，因U R＝IR，电流I减小，故U R减小，因电源电压的有效值保持不变，故U L＝U－U R增大，电压表示数增大，选项B 正确.2.(电感器对交变电流的影响)(2017·衢州市高二检测)电感对交变电流影响的说法中，正确的是( )L有关D.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就越小答案 B解析电感对交流电有影响，其阻碍作用的大小和线圈的自感系数L、交流电的频率f有关，L越大，f越高，阻碍作用越大，故选项B正确，A、C、D均错误.3.(电容器对交变电流的影响)如图7所示的电路，F为一交流发电机，C为平行板电容器，为使电流表A的示数增大，可行的办法是 ( )图7答案 A解析当发电机转速增大时，交变电流的频率增大，电容器对交变电流的阻碍作用减小，电流表A的示数增大，A项正确，B项错误；在平行板电容器间换用相对介电常数较小的电介质时，电容器的电容减小，电容器两极板间距离增大时电容也减小，当电容减小时，对交变电流的阻碍作用增大，电流表A的示数减小，C、D项错误.4.(电阻、电感、电容的对比)(多选)如图8所示的电路中，a、b两端连接的交流电源中既含高频交流，又含低频交流，L是一个高频扼流圈，C是一个100pF的电容器，R是负载电阻，下列说法正确的是( )图8A.L的作用是“通低频，阻高频”B.C的作用是“通低频，隔高频”C.C的作用是“通高频，阻低频”R的电流中，低频交流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比答案ACD解析因为L是一个高频扼流圈，“通低频，阻高频”，A选项正确；C是一个电容较小的电容器，所以对低频交流的阻碍作用较大，故选项C正确，B错误；根据分析可知通过电阻R 的电流中，低频交流所占百分比远远大于高频交流所占的百分比，选项D正确.考点一电感器对交变电流的阻碍作用1.(2017·绍兴市高二检测)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1所示.一铁棒插进线圈后，该灯将( )图1答案 B2.如图2所示的电路中，正弦交流电源的电压有效值为220V，则关于交流电压表的示数，以下说法中正确的是( )图2答案 C3.如图3所示，交流电源的电压有效值与直流电源的电压相等，当将双刀双掷开关接到直流电源上时，稳定后灯泡的实际功率为P1，而将双刀双掷开关接在交流电源上时，稳定后灯泡的实际功率为P2，则( )图3A.P1＝P2B.P1＞P2C.P1＜P2答案 B解析接在直流电源上，稳定后线圈对直流没有阻碍作用，电能全部转化为灯泡的内能和光能，而当接至交流电源上时，线圈对电流有阻碍作用，因此电能除转化成灯泡的内能和光能外，还有一部分电能转化为磁场能，故P1＞P2.4.(多选)如图4所示，图甲、乙中电源为交流电源，图丙中电源为直流电源，各电路中线圈自感系数相同且直流电阻不计，各电压表示数相同，下列说法正确的是( )图41比灯L2亮3比灯L1亮2与灯L3一样亮1与灯L3一样亮答案BC解析题图甲中电压表示数U＝U1＋U L1，线圈对交流有阻碍作用，相当于串联了一个电阻，根据电阻的分压作用可知U1≠0，灯泡两端电压U L1<U；题图乙中线圈与灯泡并联，相当于灯泡与一个电阻并联，并联电路中各支路的电压相同，灯泡两端电压U L2＝U；题图丙中，线圈对直流电没有阻碍作用，线圈相当于一根没有电阻的导线，灯泡两端电压U L3＝U，故U L1<U L2＝U L3，即L2与L3一样亮且都比L1亮，B、C正确，A、D错误.考点二电容器对交变电流的阻碍作用C1＝5μF和C2＝3μF的电容器，分别加在峰值一定的交流电源上，在下列各种情况下，哪一种情况通过电容器的电流最大( )C1上所加交变电流的频率为50HzC2上所加交变电流的频率为50HzC1上所加交变电流的频率为100HzC2上所加交变电流的频率为100Hz答案 C解析电容越大，电流频率越高，阻碍作用越小，电流越容易“通过”电容器.C1>C2,100Hz>50Hz，所以C正确.6.在如图5所示电路中，u是有效值为220V的交流电源，C是电容器，R是电阻.关于理想交流电压表的示数，下列说法正确的是( )图5答案 C解析交变电流“通过”电容器，电阻R中有电流，电压表的示数不为零；电容器与电阻串联，电容器对交流电有阻碍作用，根据串联分压原理可知电阻两端电压应小于电源电压，而电压表测量的是电阻两端的电压，故选项C正确.7.(多选)如图6所示，甲、乙两图中用交流电源，丙、丁两图中用直流电源，各电路图中灯泡、电容器、电压表示数都相同，则下列说法正确的是( )图61比灯L2亮3也能发光，但亮度最暗2和L4亮度相同4比灯L1亮答案CD1串联，电容器对电流有阻碍作用；题图乙中电容器与灯L2并联，电压表的示数为灯L2两端的电压；题图丙中电容器与灯L3串联且是直流电源，电容器“隔直流，通交流”，所以没有电流流过灯L3，灯L3不亮；题图丁中电容器与灯L4并联，电压表的示数为灯L4两端的电压.综合以上分析，C、D两项正确.考点三电阻、电感、电容的对比a、b间接电压最大值为U m、频率1和L2接到如图7所示的电路中，灯L1与电容器串联，灯L2为f的正弦交流电源时，两灯都发光，且亮度相同.更换一个新的正弦交流电源后，灯L1的亮度低于灯L2的亮度，新电源两极的电压最大值和频率可能是( )图7U m，而频率大于fU m，而频率小于fU m，而频率仍为fU m，而频率仍为f答案 B解析当将a、b接在电压最大值为U m、频率为f的正弦交流电源两极之间时，两只灯泡都发光，且亮度相同.而更换一个新电源后，灯L1的亮度低于灯L2的亮度，说明线圈的阻碍作用比电容器的小，则新电源的频率小，B项正确，A、C、D项错误.9.(2017·台州市高二检测)如图8所示的电路，有直流和交流成分的电流通过，为了尽量减少R2上的交流成分，应( )图8答案 D10.(多选)如图9所示，当交流电源的电压(有效值)U＝220V、频率f＝100Hz时，三只灯泡L1、L2、L3的亮度相同(L无直流电阻)，若将交流电源的频率变为50Hz，则( )图91灯比原来亮2灯比原来亮3灯和原来一样亮3灯比原来亮答案BC解析电容器对交流电的阻碍作用与交变电流的频率有关，电容器对低频交变电流的阻碍作用大，所以选项A错误；电感器对交变电流的阻碍作用随频率的降低而减小，所以选项B正确；电阻R对交变电流的阻碍作用与电源的频率无关，所以选项C正确，D错误.11.“二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分别处于高音、低音频段，分别称为高音扬声器和低音扬声器，音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动，如图10所示为音箱的电路图，高、低频混合电流由a、b端输入，L1和L2是线圈，C1和C2是电容器，则( )图10B.C2的作用是阻碍高频电流通过乙扬声器C.L1的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器D.L2的作用是减弱乙扬声器的低频电流答案 D解析高频和低频交流电通入该电路，由于线圈通低频，阻高频，电容器通高频，阻低频，所以低频交流电通过甲扬声器，高频交流电通过乙扬声器，故甲扬声器是低音扬声器，A错误；C2的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器，B错误；L1的作用是阻碍高频电流通过甲扬声器，C错误；L2的作用是让低频交流电通过，减弱乙扬声器的低频电流，D正确.12.如图11所示电路中，L是一个不计直流电阻的电感线圈，直流电源1的电压值与交流电源2的电压有效值相等，S是单刀双掷开关，C是电容器，A、B是完全相同的小灯泡，则下列叙述正确的有( )图11A.开关S与1接通时，灯B逐渐变亮B.开关S与2接通时，灯B的亮度比开关与1接通稳定后灯B的亮度高C.开关S与2接通后，灯B发光，而灯A不发光D.若将电源2换成一个既含有高频信号又含有低频信号的信号源，则当开关与2接通时，通过灯B的主要是高频信号答案 A解析开关S与1接通时，线圈阻碍电流的增大，所以灯B逐渐变亮，A项正确；开关S与2接通后，由于线圈L对交流电的阻碍始终存在，所以灯B的亮度比开关与1接通稳定后灯B 的亮度暗，B项错误；开关S与2接通后，交流电也可以“通过”电容器，所以灯A也发光，C项错误；线圈对交流电有通低频阻高频的作用，所以若将电源2换成一个既含有高频信号又含有低频信号的信号源，则当开关与2接通时，通过灯B的主要是低频信号，D项错误.。

三、电容器对交变电流的阻碍作用
1．实验:表明电容器对交流有阻碍作用． ．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XＣ：电容对交变电流阻碍作用的大小叫做容抗 ．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，容抗越小． 电容越大，频率越高，容抗越小．
1 xc = 2πfc
4．实际应用 隔直电容器——通交流、隔直流．（C较大） 通交流、隔直流． 隔直电容器 通交流 较大） 旁路电容器——通高频、阻低频． （C较小） 通高频、阻低频． 较小） 旁路电容器 通高频
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
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．
三、电感和电容对交变电流的 影响
一、电感对交变电流的阻碍作用
通直流 电源时， 电源时，灯 泡亮些； 泡亮些； 通交流 电源时， 电源时，灯 泡暗些
图3－3－1 － －
1．实验:表明直流不能通过电容器， 实验:表明直流不能通过电容器， 而交流能够“通过”电容器． 而交流能够“通过”电容器． 隔直流、通交流” 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， 电容器的两极板间用绝缘介质隔开，因此直流不 能通过． 能通过． 电容器接上交流电源时， 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， 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， 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． 为交流“通过”了电容器．

这种解释是否正确？
将试电笔的笔尖接触220 V交流电的火线上，在电笔尾部 的金属部分和地线间串接一个电容器C.实验结果表明，当C＝ 20 pF时，试电笔氖管的亮度很弱；只有当C>200 pF时，试电 笔氖管的亮度才能与人站在绝缘物体上用试电笔去测火线的亮 度相当．然而，人站在绝缘物体上与地面形成的电容器的电容 C是远达不到20 pF的．故上述解释欠妥当.
答案：BC
பைடு நூலகம்
二、电容对交变电流的阻碍作用
1．交变电流“通过”电容器的本质
把交流电源接到电容器两个极板上后，当电源电压升高 时，电源给电容器充电，电荷向电容器极板上聚集，在电路 中，形成充电电流；当电源电压降低时，电容器放电，原来 极板上聚集的电荷又放出，在电路中形成放电电流．电容器 交替进行充电和放电，电路中就有了电流，好像是交流“通 过”了电容器，但实际上自由电荷并没有通过电容器两极板 间的绝缘介质．
2．电感线圈对交变电流的阻碍作用的本质
(1)交变电流通过线圈时，由于电流时刻都在变化，所以自 感现象就不断地发生，而自感电动势总是要阻碍电流变化的， 这就是线圈的电感对交变电流的阻碍作用．
(2)电感对交变电流阻碍作用的大小用感抗来表示，线圈的 自感系数越大，交变电流的频率越高，产生的自感电动势就越 大，对交变电流的阻碍作用越大，感抗就越大．
3．电感线圈按匝数的不同，可分为两种：
(1)低频扼流圈：通直流，阻交流．
(2)高频扼流圈：通低频，阻高频．
(2011年陕西西安)如图所示电路中，A、B为两相 同的小灯泡，L为直流电阻为零的电感线圈，下列说法正确的 是( )
A．电源为稳恒直流电源时，灯泡A、B亮度相同 B．电源为稳恒直流电源时，灯泡A比B亮度大 C．电源为交流电源时，灯泡A、B亮度相同 D．电源为交流电源时，灯泡A比B亮度大

《电感和电容对交变电流的影响》讲义一、引言在电学领域中，交变电流是一种常见且重要的电流形式。

而电感和电容这两个电学元件，对交变电流的特性有着显著的影响。

理解它们的作用，对于我们深入掌握电学知识以及在实际电路设计和应用中具有关键意义。

二、电感对交变电流的影响电感是一种能够储存磁场能量的元件。

当交变电流通过电感时，会产生一系列有趣的现象。

首先，电感对电流的变化有阻碍作用。

这是因为当电流发生变化时，电感内部的磁场也随之变化，从而产生一个感应电动势，这个感应电动势的方向总是阻碍电流的变化。

形象地说，电感就像是一个“惯性元件”，它不希望电流变化得太快。

电感的这种阻碍作用，我们用感抗来表示。

感抗的大小与交变电流的频率以及电感的自感系数有关。

频率越高，电感的感抗越大；自感系数越大，感抗也越大。

在实际应用中，电感常用于滤波电路。

例如，在电源电路中，通过串联一个适当大小的电感，可以过滤掉高频的噪声信号，使得输出的电流更加稳定。

另外，电感还可以用于储能和延迟电路。

在一些需要短时间内提供大电流的场合，电感可以先储存能量，然后在需要时释放出来。

三、电容对交变电流的影响电容则是一种能够储存电场能量的元件。

当交变电流通过电容时，也会表现出独特的特性。

电容对电流的阻碍作用称为容抗。

容抗的大小与交变电流的频率和电容的电容值有关。

频率越高，容抗越小；电容值越大，容抗越小。

这是因为当频率较高时，电容在单位时间内充电和放电的次数增加，电流更容易通过电容。

而电容值越大，能够储存的电荷量就越多，对电流的阻碍也就越小。

在电路中，电容常用于耦合、旁路和滤波等方面。

例如，在音频放大电路中，电容可以用来耦合不同级之间的信号，同时隔离直流成分。

四、电感和电容的综合作用在实际的电路中，常常会同时存在电感和电容。

它们的综合作用会使得电路的特性更加复杂和多样化。

当电感和电容串联时，会出现谐振现象。

在谐振频率处，电路的阻抗最小，电流达到最大值。

这种特性在无线电通信等领域有着广泛的应用。

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 图 5－3－3
解析：电源频率增大，有效值不变，则电感的阻碍作用增 大，电感分得的电压增大，灯泡分得的电压减小，则电压表的
示数增大，灯泡的功率减小，电流的有效值减小．
答案：BC
【触类旁通】
2．如图 5－3－4 所示的电路中，L1、L2 是完全相同的灯泡， 线圈 L 的自感系数较大，它的电阻与定值电阻 R 相等．下列说 法正确的是( )
A．把电介质插入电容器，灯泡变亮
B．增大电容器两板间的距离，灯泡变亮 C．减少电容器两板间的正对 面积，灯泡变暗 D．使交变电流频率减小， 灯泡变暗 图 5－3－6
作用就越大，感抗就越大．
4．电感线圈在电路中的作用 (1)通直流、阻交流；
(2)通低频、阻高频．
5．两类扼流圈 (1)低频扼流圈：自感系数很大(几十亨)，线圈电阻小，能 起到“通直流、阻交流”的作用． (2)高频扼流圈：自感系数为几毫亨，它对低频交流电阻碍 小，能起到“通低频、阻高频”的作用．
知识点 2 电容器通交变电流的实质
图 5－3－5
A．图甲中 R 得到的是交流成分
B．图甲中 R 得到的是直流成分
C．图乙中 R 得到的是直流低频成分
D．图乙中 R 得到的是直流高频成分
解析：电容器有“通交隔直，通高阻低”的作用．
答案：A
【触类旁通】
3．如图 5－3－6 所示，接在交流电源上的电灯泡正常发光， 以下说法不正确的是( )
L 为电阻
D．M 为电容器，N 为电感器， 图 5－3－2
L 为电阻
解析：频率越大，电感的阻碍作用越大，电容的阻碍作用 越小，电阻不影响． 答案：C
题型1

答案 ＡＢ Ｃ （） １ 交流 电源 驱动 电 荷定 向移 动 时 ， 规 律总 结
ｃ 、 两 次对交 流分 流 ， 波效 果 更 好 ，这 样 在输 出 滤 端得 到较 稳定 的直 流 电供 电视 机工作 ． 规律 总 结 电 感 的 特 点是 “ 直流 、 通 阻交 流 ， 通
受 到 电容器 上 积 聚 的 电荷 的 阻碍 ， 电容 器 对 交 流 的 低频 、 阻高频 ” ；电容 的特 点是 “ 交 流 、 直流 ， 高 通 隔 通 阻碍作用 可用 容抗 表 示 ， 一 Ｘｃ
阻低频 ” ．本 题解 题 中会产 生 电容 、 电感 作 用相 混 ， 中＿ 其 厂为交 频 、
例 ２ 如 图 １所 示是 为
某 电 器 中 电 路 的 一 部 分 ，当
Ｂ 电 感 对 各 种 不 同频 率 的 交 变 电 流 的 阻碍 作 用 抗 自由电荷 的定 向运 动 ， 而产 生 了 电容 器 对 交 变 ． 从 Ｃ 同 一 只 电 感 线 圈 对 频 率 低 的 交 变 电 流 的 阻 碍 ．
答案 Ｃ （） １ 电感 对 交 流 的 阻 碍作 用 的大 小
解 析 交 流 的频 率 越 大 ， 电容 器 对 交 流 阻 碍 作 用越小 ， 流高 频成 分 被 电容 器 Ｃ 交 大 量分 流 （ 被 Ｃ
规 律总 结
用 感抗 ｘ 表 示 ， Ｌ， 中 ，为 交 流 频 率 、 Ｘ 一２ ｆ 其 Ｌ
为线圈 的 自感 系数． ２ 低频 扼 流 圈 的 自感 系 数 Ｌ很 （） 大 ， 其 电阻 Ｒ很 小 ， 直 流 阻 碍很 小 ， 对 交 流 阻 但 对 但 碍作用很 大 ， “ 直 流 、 交 流 ” 用． 频扼 流 圈 起 通 阻 作 高 的 Ｌ很 小 ， 阻 也 很 小 ， 直 流 和低 频 阻 碍 作 用 很 电 对 小 ， 对高频 交流 阻碍 作 用很 大 ， 但 主要 起 “ 低 频 、 通 阻 高 频 ” 用 ． 子线 路 利 用 不 同 类 型 的 电感 分 离 直 作 电

2．电阻、感抗、容抗的比较
电阻
感抗
容抗
定向移动的 由于电感线 电容器两极板上积累
产生的 自由电荷与 圈的自感现 的电荷对向这个方向
原因 不动的离子 象阻碍电流 定向移动的电荷的反
间的碰撞 的变化
抗作用
电阻
感抗
容抗
不能通直流，只能
只对变化的 通变化的电流。对 在电路
对直流、交流 电流，如交 直流的阻碍作用无 中的特
电能与电场 能往复转化
2．对交变电流能够通过电容器的正确理解是 ()
A．在有电容器的交流电路中，没有电荷定向移动 B．在有电容器的交流电路中，有电荷定向移动 C．当电容器接到交变电源上时，电容器交替进行充、 放
电，电路中才有交变电流 D．当电容器接到交变电源上时，因为有自由电荷通 过
电容器，电路中才有交变电流
图5－3－3
(2)高频旁路电容器，如图5－3－4所示，作用 是“通高频、阻低频”，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。
1．关于电感器对交变电流的影响的说法，正确的是 ()
A．电感器对交变电流无阻碍作用 B．电感器对交变电流阻碍作用的大小叫感抗 C．电感器对某一频率的交变电流的阻碍作用跟线 圈的
自感系数无关 D．线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高， 电感
解析：电感对交流电有影响，其阻碍作用的大小和线圈的自
感系数L、交流电的频率f有关，L越大，f越高，阻碍作用越
(1)容抗：表示电容对
越大
阻碍作用的大越小高。
(2)影响容抗大小的因素：电容器的电
容
，交变电流的频率

电感和电容对交变电流的影响目标导航思维脉图1.通过演示实验,了解电感器和电容器对交变电流的阻碍和导通作用。

(物理观念）2。

知道感抗和容抗的物理意义以及与哪些因素有关。

(科学思维)3.能够分析简单电路中的电容器、电感器的作用.（科学探究）必备知识·自主学习一、电感器对交变电流的阻碍作用为什么电感器对交变电流有阻碍作用?提示：交变电流通过线圈（电感器）时,电流时刻在变化,由于线圈的自感现象，必然产生感应电动势阻碍电流的变化，就形成了电感器对交变电流的阻碍作用。

1。

实验探究：如图所示,取直流电源电压与交流电源电压有效值相等.（1）实验目的:了解并验证电感线圈对交变电流的阻碍作用.（2）实验现象:接通直流电源时,灯泡亮些；接通交流电源时,灯泡暗些。

（3)实验结论：电感线圈对交变电流有阻碍作用。

2.感抗：(1）物理意义:表示电感对电流的阻碍作用的大小.（2）影响感抗大小的因素：线圈的自感系数,交流的频率。

线圈的自感系数越大，交流的频率越高，感抗越大。

3.感抗的应用：4.关于电感器对交变电流的阻碍作用:解释符合科学实际的有:①④⑤①电感线圈对交变电流有阻碍作用。

②同一个线圈对直流和对交流的阻碍作用是相同的.③低频扼流圈只能阻碍低频交变电流,不能阻碍高频交变电流。

④电感线圈中通入交变电流后，交变电流的瞬时值为0的瞬间，线圈仍然对交变电流有阻碍作用。

⑤线圈的匝数越多，对同一个交变电流的阻碍作用就越大。

⑥线圈对交变电流的阻碍作用随着交变电流的频率的变大而减小。

二、电容器对交变电流的阻碍作用电容器两极板之间是绝缘介质，它阻隔导体中自由电子的通过，为什么交变电流能通过电容器呢？提示:电流是由电荷的定向移动形成的，把交流电源接到电容器的两个极板上后，当电源电压升高时，电源给电容器充电,电荷向电容器极板上聚集，在电路中形成充电电流；当电源电压降低时，电容器放电,原来聚集在极板上的电荷又放出,在电路中形成放电电流.电容器交替地进行充电和放电,电路中就形成了电流，好像是交流“通过”了电容器（实际上自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质)。

三、电感和电容对交变电流的影响1．下列说法中，正确的是() A．电感对交流的阻碍作用是因为电感存在电阻B．电容对交流的阻碍作用是因为电容器有电阻C．感抗、容抗和电阻一样，电流通过它们做功时都是电能转化为内能D．在交变电流中，电阻、感抗、容抗可以同时存在2．一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，一块铁插进线圈之后，该灯将()A．变亮B．变暗C．对灯没影响D．无法判断3．如图所示的电路中，a、b两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频交流，L是一个25mH的高频扼流圈，C是一个100pF的电容器，R是负载电阻，下列说法正确的是() A．L的作用是“通低频，阻高频”B．C的作用是“通交流，隔直流”C．C的作用是“通高频，阻低频”D．通过R的电流中，低频交流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比4．在如下图所示电路中，交变电源是有效值为220V的电源，C是电容器，R是电阻，关于交流电压表的示数，下列说法中正确的是()A．等于220VB．大于220VC．小于220VD．等于零5．电阻R、电容C和电感器L是常用的电子元器件，在频率f的交变电流电路中，如下图所示，当开关S依次分别接R、C、L支路，这时通过各支路的电流有效值相等．若将交变电流的频率提高到2f，维持其它条件不变，则下列几种情况正确的是() A．通过R的电流有效值不变B．通过C的电流有效值增大C．通过L的电流有效值减小D．通过R、C、L的电流有效值不变1．答案：D解析：交流电流通过线圈时，在线圈上产生自感电动势，对电流的变化起到阻碍作用，A错．交流电通过电容器时，电容器两极间的电压与电源电压相反，阻碍了电流的流动，B 错．电流通过它们做功时，只有在电阻上产生热，在线圈上产生磁场能，在电容器上产生电场能，C错，故D正确．2．答案：B解析：在线圈内由磁场变化而产生的感应电动势，总是反抗电流变化的，正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，故答案为B.3．答案：ACD解析：L是一个自感系数很小的高频扼流圈，其作用是“通低频，阻高频”，A正确；C是一个电容很小的电容器，在题图示电路中，对高频交流的容抗远小于对低频交流的容抗，其作用是“通高频，阻低频”，C正确；因电路中无直流电流，B错误；由于L对高频交流的阻碍作用和C对高频交流的旁路作用，使得通过R的电流中，低频交流所占的百分比远大于高频交流的百分比，D正确．4．答案：C解析：虽然交变电流能通过电容器，但对交流有阻碍作用，电容器的容抗与电阻串联，根据串联分压原理可知电阻两端电压应小于电源电压，而电压表测的是电阻两端的电压，故选项C正确．5．答案：ABC。

电感电容对交流电的阻碍作用电感和电容是电路中常见的两种元件，它们对交流电的行为具有阻碍作用。

在深入了解电感和电容对交流电的阻碍作用之前，我们先介绍一下交流电和直流电的基本概念。

交流电是指电流方向和大小随时间变化的电流。

它的特点是电流方向经常变化，且可以取正值和负值，如交流电可以是正弦波形状的。

而直流电是指电流方向和大小保持恒定的电流。

电感对交流电的阻碍作用：电感的基本原理是通过电流的变化逆向生成电磁场。

电感元件是由导线绕成线圈的形式，当通过线圈的电流发生变化时，会产生电感电动势。

电感对交流电的阻碍作用可以从以下几个方面来分析：1.阻碍电流的变化：电感通过自感作用抵抗电流的改变。

当交流电流通过电感时，由于电流的方向和大小随时间变化，电感中会产生反电动势。

这导致电感阻碍电流的改变，使得电感对交流电具有阻碍作用。

2.延迟电流的相位：电感会使交流电的电压和电流之间存在一定的相位差。

当电感通过交流电时，电感中的磁场需要一定时间来建立。

在这个过程中，电感会储存电能，并延迟电流的相位。

这使得电感对交流电具有阻碍作用。

3.减小交流电的幅值：当电感元件接入交流电路时，由于电感的阻碍作用，电流的变化速率受限制，交流电的幅值会减小。

同时，电感中储存的能量也会导致电流的衰减。

这使得电感对交流电产生了一定的阻抗。

电容对交流电的阻碍作用：电容是由两个导体之间隔绝的电介质，当电压施加在两个导体上时，会导致电介质中的电荷分布变化。

电容对交流电的阻碍作用可以从以下几个方面来分析：1.阻碍电流的变化：当交流电压施加在电容上时，电容会阻碍电流的变化。

由于电容的电场可以储存能量，当电压的变化速率很快时，电容中的电场无法及时建立或调整，导致电流受到限制。

2.延迟电压的相位：电容会使交流电的电压和电流之间存在一定的相位差。

当电容接入交流电路时，电容中的电荷需要一定时间来积累或释放。

在这个过程中，电容会延迟电压的相位，使得电容对交流电产生一定的阻抗。

电感和电容对交变电流的影响1.电感对交变电流的阻碍作用⑴电感器对交变电流有阻碍作用，阻碍作用的大小用感抗来表示。

影响电感器对交变电流阻碍作用大小的因素：线圈的自感系数和交流电的频率。

线圈的自感系数越大、交流电的频率越高，电感对交变电流的阻碍作用越大。

即线圈的感抗就越大。

(2) 电感器在电路中的作用：通直流，阻交流；通低频，阻高频。

“通直流，阻交流”这是对两种不同类型的电流而言的，因为（恒定）直流电的电流不变化，不能引起自感现象，交流电的电流时刻改变，必有自感电动势产生来阻碍电流的变化。

“通低频，阻高频”这是对不同频率的交流而言的，因为交变电流的频率越高，电流变化越快，自感作用越强，感抗也就越大。

（3）电感器的应用扼流圈：扼流圈是利用电感阻碍交变电流的作用制成的电感线圈。

分低频扼流圈和高频扼流圈两类：低频扼流圈构造：线圈绕在铁芯上，匝数多，自感系数大，电阻较小作用：通直流，阻交流高频扼流圈构造：线圈绕在铁氧体上，匝数少，自感系数小（铁芯易磁化使自感系数增大，铁氧体不易磁化，自感系数很小）作用：通低频，阻高频2.电容对交变电流的阻碍作用⑴电容器对交变电流有阻碍作用，阻碍作用的大小用容抗来表示。

影响电容器对交变电流阻碍作用大小的因素有电容器的电容与交流电的频率，电容器的电容越大、交流电的频率越高，电容器对交变电流的阻碍作用越小。

即线圈的容抗就越大。

（2）电容器在电路中的作用：通交流，隔直流；通高频，阻低频。

信号和交流信号，如图1所示，该电路中的电容就起到“隔直流，通交流”的作用，其电容器叫耦合（或隔直）电容器。

在电子技术中，从某一装置输出的电流常常既有高频成分，又有低频成分，若在下一级电路的输入端并联一个电容器，就可只把低频成分的交流信号输送到下一级装置，如图2所示，具有这种“通高频，阻低频”用途的电容器叫高频旁路电容器。

3.交变电流“通过”电容器的原因分析原因：直流电不能通过电容器是因为电容器两极板被绝缘介质隔开，自由电荷不能通过绝缘介质。

隔直电容 (C大) 高频旁路电容 (C小)
电感对交变电流的作用：XL 2 f L 通直流，阻交流 低频扼流圈（L大）
通低频，阻高频 高频扼流圈（L小）
电容对交变电流的作用：X C
1
2fC
通交流，隔直流 隔直电容（C大）
通高频，阻低频 高频旁路电容（C小）
感抗和容抗跟电感和电容本身有关， 还跟交流的频率有关。
构造：铁氧体芯，匝数少 L小 作用：通直流、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
演示实验
三、电容器对交变电流的阻碍作用
1、容抗： （1）、意义:反映电容对交流阻碍作用的大小
（2）、符号：XC
（3）、单位：Ω (4)决定因素：
AD ）
A. 在电路a中，断开S后，A将逐渐变暗
B. 在电路a中，断开S后，A将先变得更亮，然后渐暗
C. 在电路b中，断开S后，A将逐渐变暗
D. 在电路b中，断开S后，A将先变得更亮，然后渐暗
A
L
L
（a）
R
（b）
S
RA
S
（5）、决定因素：
①线圈的自感系数L 自感系数越大、频
②交流电频率f
率越高, 感抗越大
一、电感对交变电流的阻碍作用
（6）、数学表达式
2、特性：
XL 2 f L
通直流、阻交流
通低频、阻高频
3、实际应用：扼流圈
3、实际应用：扼流圈
⑴低频扼流圈
构造：闭合铁芯，匝数多 作用：通直流，阻交流
L大
⑵高频扼流圈
练习1、如图所示，从ab端输入的交流含

3 电感和电容对交变电流的影响一、感抗1．定义：电感对电流阻碍作用的大小，用感抗表示．2．感抗的成因：因为交变电流的大小和方向随时间周期性变化，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交流电的变化变化，故线圈对交变电流有阻碍作用，这就是感抗．3．决定因素：线圈的感抗X L与它的自感系数L及交变电流的频率f间有如下的关系： X L＝2πfL 即线圈的自感系数越大,交流电的频率越高，感抗越大二、低频扼流圈和高频扼流圈1．低频扼流圈：自感系数大的线圈（约几十亨），线圈电阻较小，对直流的阻碍作用较小，这种线圈可以“通直流、阻交流”。

2．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小，而对高频交变电流的阻碍作用很大，可以用来“通低频、阻高频”。

三、交变电流能够“通过”电容器．1.电流实际上并没有通过电容器的内部，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，电容器充电，电荷向电容器的极板上集聚，形成电流；当电源电压降低时，电容器放电，电荷从电容器的极板上放出，形成电流．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．四、容抗1．定义：电容器对交流的阻碍作用的大小，用容抗来表示．2．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．3．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X C ＝ 1/2πfC，即交流电的频率越大，电容越大，容抗越小．五、电感和电容在电路中的作用1．电感的作用是： “通直流、阻交流”、“通低频、阻高频”．2．电容的作用是： “通交流、隔直流”、 “通高频、阻低频”．练习题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．一块铁插进线圈之后，该灯将A．变亮 B．变暗 C．对灯没影响D．无法判断2.如图所示，接在交流电源上的电灯泡正常发光，以下说法正确的是A．把电介质插入电容器，灯泡变亮B．增大电容器两极板间的距离，灯泡变亮C．减小电容器两极板间的正对面积，灯泡变暗D．使交变电流频率减小，灯泡变暗 3.如图所示，把电阻R，电感线圈L，电容C并联，接到一个交流电源上，三个电流表示数相同，若保持电源电压大小不变，而将电源频率增大，则三个电流表示数I1、I2、I3的关系是A、I1=I2=I3B、I1>I2>I3C、I2>I1>I3D、I3>I1>I2 4. 对交流电通过电容器的理解正确的是A．交变电流能够使电容器极板间的绝缘介质变成导体B．交变电流定向移动的电荷通过电容器两板间的绝缘介质C．交变电流能够使电容器交替进行充电、放电，电路中就有了电流，表现为交变电流通过了电容器D．交变电流通过了电容器，实际上自由电荷并没有通过电容器极板间的绝缘介质(击穿除外)5.关于电感对交变电流的影响，下列说法中正确的是A.电感不能通直流电流，只能通交变电流B.电感对各种不同频率的交变电流的阻碍作用相同C.同一只电感线圈对频率低的交变电流的阻碍较小D.同一只电感线圈对频率高的交变电流的阻碍较小.6.交变电流通过一段长直导线时，电流为I，如果把这根长直导线绕成线圈，再接入原电路，通过线圈的电流为I′，则A．I′>I B．I′<I C．I′＝I D．无法比较7.两个相同的灯泡L1和L2，分别与两个相同的电容器C1和C2连接，如图所示.图中甲电路两端加恒定电压U1，乙电路两端加最大值1.2U1的正弦交变电压U2，则此两灯的发光情况是A.L1灯比L2灯亮B.L1灯发光，L2灯不发光C.L1灯不发光，L2灯发光D.两灯亮度相同8.如图所示的交流电路中，如果电源电动势的最大值不变，交流电的频率增大时，可以观察到三盏电灯亮度的变化情况是A.L1、L2、L3亮度都不变B.L2变暗，L2不变、L3变亮C.L1变暗、L2变亮、L3不变D.L1变亮、L2变暗、L3不变9.下列关于低频扼流圈和高频扼流圈对交流电的阻碍作用的说法中，正确的有A.低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用，对高频交流电的阻碍作用就更大B.低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用，对高频交流电的阻碍作用就较小C.高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用，对低频交流电的阻碍作用就更大D.高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用，对低频交流电的阻碍作用就较小10.如图所示，某电子电路的输入端输入电流既有直流成分，又有交流低频成分和交流高频成分.若通过该电路只把交流的低频成分输送到下一级，那么关于该电路中各器件的作用，下列说法中正确的有A.L在此的功能为通直流，阻交流，叫高频扼流圈B.C1在此的功能为通交流，隔直流，叫隔直电容C.C2在此的功能为通高频、阻低频，叫做高频旁路电容D.上述说法都不对11.对电容器能通交变电流的原因，下列说法中正确的有A.当电容器接到交流电源上时，因为有自由电荷通过电容器，电路中才有交变电流B.当电容器接到交流电源上时，电容器交替进行充电和放电，电路中才有交变电流C.在有电容器的交流电路中，没有电荷定向移动D.在有电容器的交流电路中，没有电荷通过电容器12.如图所示为某电器中电路的一部分，当输入有直流成分、交流低频成分和交流高频成分的电流后，在其输出端得到可调大小的交流低频成分，那么有关各元器件的作用的说法中，正确的有A.C1为高频旁路电容器，交流高频成分被该电容器短路B.R为滑动变阻器，它的滑动片上下移动可以改变输出端电压的大小C.C2为隔直电容器，交流低频成分通过该电容输出D.C1的电容较大、C2的电容较小13.如图所示，开关S与直流恒定电源接通时，L1、L2两灯泡的亮度相同，若将S与交变电源接通A.L1和L2两灯泡亮度仍相同B.L1比L2更亮些C.L1比L2更暗些D.若交变电源电压的有效值与直流电压相同，两灯与原来一样亮14.如图所示，L1、L2为两个相同的灯泡，开关S接通恒定直流电源时，灯泡L1发光，L2不亮，后将S与有效值和直流电压相同的交变电源接通，这时A，L2比L1更亮些B.L2比L1更暗些C.L2仍然不亮D．L2可能和L1一样亮15.两只完全相同的灯泡L1和L2分别与相同的电感串联，组成如图所示的甲、乙两个相同的部分电路.现在甲电路两端加恒定电压U，L1灯发光；而在乙电路两端加最大电压为U的正弦交变电压，L2灯也发光.比较两灯的明暗程度，是L1灯的亮度________L2灯亮度.(填“大于”、“等于”、“小于”)16.如图所示电路，当在a、b两端加上直流电压时，L1正常发光，L2不亮；当a、b两端加上同样电压的交变电流时，L1发光亮度变暗，而L2正常发光.则A、B分别为_ _和__ 。

1. 电感对交变电流有什么样的影响？
• 电感线圈及产品：
电感对交变电流的影响视频 • 电感的作用：对直流电阻碍作用小，
对交流电阻碍作用大。
（1）低频扼流圈
构造：线圈绕在铁芯上，匝数多，自感系数很大。 作用：对低频交流电有较大阻碍作用，对直流的阻
碍作用较小，即“通直流，阻交流”。
（2）高频扼流圈
构造：线圈绕在铁氧体上或空心，匝数少， 自感系数小。
• 电容器的电容：由电容器自身结构决定的描述电容 器容纳电荷本领大小的物理量。电容器的电容越大， 则容纳电荷的本领越大，对交流电的阻碍作用越小。
电容的国际单位为法拉（Ｆ）。
• 电容器对交变电流所起的阻碍作用的大小， 用容抗 （capacitive reactence）来描述。 影响容抗大小的因素视频
电容越大、交流电频率越大，容抗越小：
XC 1 / 2fC
• 电感器对交变电流所起的阻碍作用的大小， 用感抗（inductive reactence）来描述。
影响感抗大小的因素视频 自感系数越大、交流电频率越大，感抗越大：
X L 2fL
2. 电容对交变电流有什么影响视频 • 电容的作用：对直流电阻碍作用很大，
对交流电阻碍作用小。
作用：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，即：“通低频、通直流，阻高频”。
• 电感器的自感系数：由电感器自身结构决定的 影响电感器对交流电阻碍大小的物理量。
研究表明，自感系数的大小与线圈的匝数、 线圈的长度、线圈的横截面积、线圈中有无 铁芯等因素有关。
自感系数的国际单位为亨利，简称亨（H）。

3电感和电容对交流电的影响第三节电感和电容对交流电的影响★预习引导1. 决定感抗⼤⼩的因素有哪些?2. 交变电流“通过”电容器的实质是什么?3. 决定容抗⼤⼩的因素有哪些?★读书⾃检1．电感对交变电流的阻碍作⽤(1)感抗：表⽰电感对____作⽤的⼤⼩；(2)线圈的____越⼤，交变电流的____越⾼，线圈的阻碍作⽤越⼤，感抗也越⼤．即：“通_____流，阻____流；通____频，阻____频”．2．低频扼流圈的⾃感系数很⼤，它有_______________的作⽤；⾼频扼流圈的⾃感系数较⼩，它有_______________的作⽤．3．电容器对交变电流的阻碍作⽤(1)容抗：表⽰电容对交变电流__作⽤的⼤⼩；(2)_____越⼤，交变电流的__越⾼，电容器的阻碍作⽤越⼩，容抗也越⼩，即：“通____流，阻_____流；通____频，阻____频”．★要点精析1. 电感对交变电流的阻碍作⽤.电感是由导线绕制成的线圈．由于电感线圈中通过交流电时，产⽣⾃感电动势，阻碍电流的变化，对交变电流有阻碍作⽤．描述电感对交变电流阻碍作⽤的⼤⼩的物理量叫感抗．感抗的⼤⼩跟以下因素有关：线圈的⾃感系数 L，交变电流的频率f. 线圈的⾃感系数L越⼤，交变电流的频率f越⾼，阻碍作⽤越⼤，感抗就越⼤．因此电感有“通直流，阻交流”、“通低频，阻⾼频”的特性．交变电流与恒定电流通过线圈时，受到的阻碍作⽤不同．交变电流通过线圈时，除受电阻的阻碍作⽤外，更⼤的阻碍作⽤是线圈的感抗，线圈的⾃感系数越⼤，交流的频率越⾼，则阻碍电流变化的⾃感电动势越⼤，感抗也就越⼤．⽽恒定电流⼤⼩、⽅向都不变，感抗为零，只有电阻起阻碍作⽤．在实际应⽤中，电感线圈起着“阻交流、通直流”或“阻⾼频、通低频”的作⽤．2．交变电流能够通过电容器.交变电流通过电容器是由于对电容器不断地充电过程与放电过程来实现的；电荷并没有通过电容器．由于电容器两极板上积累的电荷反抗电路中⾃由电荷做定向移动，对交流电有阻碍作⽤．描述电容对交变电流阻碍作⽤的⼤⼩的物理量叫容抗．交流电是怎样“通过”电容器：把交流电源接到电容器两个极板上后，当电源电压升⾼时，电源给电容器充电，电荷向电容器极板上聚集，在电路中形成充电电流；当电源电压降低时，电容器放电，原来极板上聚集的电荷⼜放出，在电路中形成放电电流．电容器交替进⾏充电和放电，电路中就有了电流，好像是交流“通过”了电容器，但实际上⾃由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质．3. 电容器对交变电流的阻碍作⽤容抗的⼤⼩跟以下因素有关：电容器的电容C，交变电流的频率f. 电容器的电容C 越⼤，交变电流的频率f越⾼，电容器对交流的阻碍作⽤越⼩，容抗就越⼩，因此电容器在电路中有“通交流，隔直流”、“通⾼频、阻低频”的特性．电容器对交变电流的阻碍作⽤是怎样形成的?我们知道，恒定电流不能通过电容器，原因是电容器的两个极板被绝缘介质隔开了．当接到交流电源上时，电源使导线中⾃由电荷向某⼀⽅向定向移动，对电容器进⾏“充放电”，电容器两极板在此过程中由于电荷积累(或减少)⽽产⽣电动势，因⽽反抗电荷的继续运动，就形成了电容对交变电流的阻碍作⽤．电容器的电容越⼤，交流的频率越⾼，容抗就越⼩，因此电容具有“通交流、隔直流，通⾼频、阻低频”的作⽤．4．导体电阻对电流的阻碍作⽤，来⾃于定向运动的⾃由电荷与固定的⾦属正离⼦的碰撞．在纯电阻电路中，电流的最⼤值、有效值、瞬时值均可根据欧姆定律来求得．同⼀电阻对直流电和交流电的阻碍作⽤相同，且对交流电的阻碍作⽤与交流电的频率⽆关，⽽电感和电容对交流电和直流电有完全不同的作⽤，且它们对交流电的阻碍作⽤⼤⼩还与交流电的频率有关．5．电阻、容抗、感抗的区别★应⽤演练【例1】有⼀电阻极⼩的导线烧制⽽成的线圈接在交变电源上，如果电源电压的峰值保持⼀定，下⾯哪种情况下，通过线圈的电流最⼩ ( )A. 所加电源的频率为50HzB ．所加电源的频率为100HzC ．所加电源的频率为50Hz ，减少线圈的匝数D ．在线圈中加⼊铁芯，所加电源的频率为100Hz[解析] 线圈的⾃感系数L 越⼤，交变电流的频率f 越⾼，阻碍作⽤越⼤，感抗就越⼤．⾃感系数L ⼜由线圈的匝数、线圈内是否存在铁芯有关．线圈的匝数多，有铁芯，⾃感系数L 越⼤．由此可以判定的选项是D ．[答案] D〖点评〗应⽤电磁感应知识分析可起到复习重点,且明⽩知识的来龙去脉.【例2】有两个电容器的电容分别为C 1=5µF 和C 2=3µF ，分别加在峰值⼀定的交变电源上，在下列各种情况下，哪⼀种情况下通过电容器的电流最⼤( )．A ．在C 1上所加交变电流的频率为50赫兹B ．在C 2上所加交变电流的频率为50赫兹C ．在C 1上所加交变电流的频率为60赫兹D ．在C 2上所加交变电流的频率为60赫兹解析：电容器对电流的阻碍作⽤的⼤⼩，即为容抗．容抗的⼤⼩是由电容器C 和交变电流的频率共同决定的．交变电流的频率越⾼，电容器的电容越⼤，电容器的容抗就越⼩，电流就越⼤．因此要使通过电容器的电流最⼤则必须频率最⼤，电容最⼤．[答案] C【例3】交变电流通过⼀段长直导线时电流强度为I ；如果把这长直导线绕成线圈，再接⼊电路，通过线圈的电流强度为I′，则( )．A ．I′>IB ．I′C ．I′=ID ．⽆法⽐较解析：当把这长直导线绕成线圈，再接⼊交流电路中，因为电流变化，所以，线圈具有感抗作⽤，阻碍电流的变化，因⽽通过线圈的电流I′要变⼩．〖点评〗电阻对交流有阻碍作⽤, 电感对交变电流也有阻碍作⽤.【例4】在右图所⽰电路中，L 为电感线圈，R 为灯泡，电流表内阻为零，电压表内阻⽆限⼤，交流电源的电压u=2202sinl00πt(V)．若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为100Hz ，下列说法正确的有( )．A ．电流表⽰数增⼤B ．电压表⽰数增⼤C ．灯光变暗D ．灯泡变亮解析由u=2202sinl00πt ，可得电源原来的频率为 f=πω2=ππ2100Hz=50Hz ．当电源频率由原来的50Hz 增为100Hz 时，线圈的感抗增⼤；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(P=I 2R)减⼩，灯泡变暗，选项C 正确，D 错误．电压表与电感线圈并联，其⽰数为线圈两端的电压U L ；设灯泡两端电压为U R ，则电源电压的有效值为u=U L +U R因U R =IR ，故电流I 减⼩时，U R 减⼩．因电源电压有效值保持不变．故U L =(U-U R )增⼤，选项B 正确．[答案] B 、C【例5】如图所⽰，从ab 端输⼊的交流含有⾼频与低频成分，为了使R 上尽可能少的含有⾼频成分，采⽤图⽰电路，其中L 的作⽤是_____________________，C 的作⽤是______________.解析：因为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．因此C 在此叫做⾼频旁路电容．【例6】如图所⽰交流电源的电压有效值跟直流电的电压相等，当将双⼑双掷开关接到直流电源上时，灯泡的实际功率为P 1，⽽将双⼑双掷开关接在交流电源上时，灯泡的实际功率为 P 2，则( )．A ．P 1=P 2B ．P l >P 2C ．P lD ．不能⽐较解析：接在直流电源上，线圈对直流没有阻碍作⽤，电能全部转化为⼩灯泡的内能．⽽当双⼑双掷开关接在交流电源上时，线圈对电流有阻碍作⽤，因此电能除转化成灯泡的内能外，还有⼀部分电能在与磁场能往复转化．因此P 1>P 2，故B 正确．[答案] B★同步练习1. 关于电感对交变电流的影响，下述说法中正确的是( )．C～A ．电感不能通直流电流，只能通交变电流B ．电感对各种不同频率的交变电流的阻碍作⽤相同C ．同⼀个电感线圈对频率低的交变电流的阻碍⼩D ．同⼀个电感线圈对频率⾼的交变电流的阻碍较⼩2. 对电容器能通交变电流的原因，下列说法中正确的是( )．BDA ．当电容器接到交流电源上时，因为有⾃由电荷通过电容器，电路中才有交变电流B ．当电容器接到交流电源上时，电容器交替进⾏充电和放电，电路中才有交变电流C ．在有电容器的交流电路中，没有电荷定向移动D ．在有电容器的交流电路中，没有电荷通过电容器3. ⼀电灯和⼀电感线圈串联，⽤交流电供电，若提⾼交流电的频率，则( )．DA ．电感器电感增加B ．电感器电感减⼩C ．电灯变亮D ．灯变暗4. 如右图所⽰电路，⽤交流电供电，C 为电容器，当交流电频率增加时，则( )．DA ．电容器电容增加B ．电容器电容减⼩C ．电灯变暗D ．电灯变亮5. 如右图，所⽰电路由交变电源供电，如果交变电流的频率降低，则 ( ) BCA ．线圈⾃感系数变⼩B ．线圈感抗变⼩C ．电路中电流增⼤D ．电路中电流变⼩6．如右图所⽰,平⾏板电容器与灯泡串联，接在交流电源上灯泡正常发光，则( )．A ．把电介质插⼊电容器，灯泡⼀定变亮B ．把电容器两极板间距离增⼤，灯泡⼀定变亮C ．把电容器两极板间距离增⼤，灯泡⼀定变暗D ．使交流电频率增⼤，灯泡变暗解析：在电容器中插⼊电介质，电容器C 增⼤，容抗减⼩，电流增⼤，电灯变亮；同理，当频率增加时，容抗减⼩，电灯也变亮，⽽ B 、C 两种做法中，将使电容量C 减⼩，容抗增加，电灯将变暗. 故选项A 、C 正确．B 组1. 如图所⽰，开关S 与直流恒定电源接通时，L 1、L 2两灯泡的亮度相同．若将S 与交变电源接通 ( ) B A ．L 1和L 2两灯泡亮度仍相同 B ．L 1⽐L 2更亮些 C L 1C ．L 1⽐L 2更暗些D ．若交变电源电压的有效值与直流电压相同，两灯与原来⼀样亮2. 如图所⽰电路，L 1、L 2为两个相同的灯泡，开关S 接通恒定直流电源时，灯泡L 1发光，L 2不亮．后将S 与有效值和直流电压相同的交变电源接通，这时 ( ) D A ．L 2⽐L l 更亮些 B ．L 2⽐L 1更暗些C ．L 2仍然不亮D ．L 2可能和L 1⼀样亮3. 关于对感抗的理解，下列说法正确的有( ) AA ．感抗是由于电流变化时线圈产⽣了⾃感电动势⽽对电流的变化产⽣的阻碍作⽤B ．感抗仅与电源频率有关，与线圈⾃感系数⽆关C ．电感产⽣感抗对交变电流有阻碍作⽤，但不会因此消耗电能D ．感抗和电阻等效，对任何交变电流都是⼀个确定的值4. 如图所⽰电路，⼀电感线圈和⼀个“220 V 40 W ”的灯泡串联，电路两端接在220 V 的交变电路中．如果将电感线圈的铁芯抽去，则灯泡的发光情况是________________．(变亮)5.如图所⽰电路，⼀电容器和⼀个灯泡串联，接在交变电路中，灯泡恰能正常发光．若将电容器两板间距离增⼤些，则灯泡的发光情况是____．（变暗）～1L C。

对比灯泡亮度5。

3 电感和电容对交变电流的影响一．电感对交变电流的阻碍作用1. 感抗：电感中通入直流，电感相当于导线，对电路没有影响; 电感中通入交变电流,由于自感，电感线圈对交变电流有阻碍作用，称为感抗.感抗越大，阻碍作用越大。

2. 影响感抗的因素：线圈自感系数L越大，交变电流频率f越高,感抗越大。

2LX fLπ=3. 电感的应用：低频扼流圈—通直流、阻交流。

要求L较大，即匝数较多高频扼流圈-通直流、通低频、阻高频。

要求L较小,即匝数较少二．电容器对交变电流的阻碍作用1。

容抗：表示电容对交变电流阻碍作用大小的物理量。

容抗越大，阻碍作用越大。

2。

影响容抗的因素:电容C越大，交变电流频率f越高,容抗越小.12CXfCπ=3. 电容器的应用：(1）隔直电容器：“通交流、隔直流”,要求电容器电容较大。

（2）高频旁路电容器：“通高频、阻低频”，要求电容较小。

4。

容抗的实质：电容器极板上电荷形成的电压对原电流的阻碍作用.三．电感和电容的组合应用1. 滤掉输入信号中的高频成分,使直流和低频加在负载上2. 滤掉输入信号中的直流和低频成分，使高频加在负载上四．电阻、感抗、容抗的比较电阻R感抗容抗产生原因定向移动的电荷与不动的离子间的碰撞电感线圈自感阻碍电流的变化电容器极板上电荷电压阻碍电流低频扼流圈通直流、阻交流交流电能“通过”电容器在电路中特点 对直流、交流都有阻碍作用 通直流、阻交流。

交流频率越大、阻碍越大直流完全不能通过;对交流有一定阻碍,频率越高，阻碍越小 决定因素 材料本身（电阻率、长短、粗细）及温度决定 线圈自感系数L 和交流的频率f 决定(成正比）电容的大小C 和交流的频率f 决定（成反比）能量转化 电能转化为内能 电能和磁场能反复转化电能与电容器间电场能反复转化例 1. 如图所示,电路中完全相同的三只灯泡1L 、2L 、3L 分别与电阻R 、电感L 、电容C 串联,然后再并联到220 V ，50Hz 的交流电路上，三只灯泡亮度恰好相同.若保持交变电压不变，将交变电流的频率增大到60 Hz ，则发生的现象是（ ）A 。

第三节电感和电容对交变电流的影响白景曦（西北师范大学第一附属中学甘肃兰州 730070）摘要在直流电路中，影响电流跟电压关系的因素只有电阻。

在交流电路中，影响电流跟电压关系的因素除了电阻外，还有电感和电容。

电感和电容对交变电流的阻碍规律概括．．．．．．．．．．．．．．．．．为：电感，通直流，阻交流；通低频，阻高频。

电容，通交流，隔直流；通高频，阻低．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．频。

．．关键词：电感感抗电容容抗引言如图所示，电路中的电流与电压的关系与哪些因素有关？分析：根据闭合电路欧姆定律，电路中电流与电压的关系只与电路中的总电阻有关。

如果把电源换成交变电源，电阻换成线圈或电容，电流和电压的关系又与哪些因素有关呢？本节课我们通过实验来研究这个问题。

课题：电感和电容对交变电流的影响新课教学：实验：看录像，电感对交变电流有阻碍作用。

电路图：线圈和灯泡串联现象：直流，灯泡亮；交流，灯泡暗。

结论：电感对交变电流有阻碍作用。

一、电感对交变电流的阻碍作用提出问题：电感对交变电流的阻碍作用与哪些因素有关呢？猜想：与线圈的自感系数和交变电流的频率有关。

分析：因为交变电流通过电感，由于自感会产生阻碍电流变化的自感电动势，自感电动势I E L t ∆=∆，L 越大，自感电动势越大，阻碍作用越大；I t∆∆越大，自感电动势越大，阻碍作用越大，所以电感对交变电流的阻碍作用，可能与线圈的自感系数和交变电流的频率有关。

实验设计：探究影响感抗的因素。

改变线圈的自感系数，拔出铁芯，插入铁芯，观察灯泡的亮度变化；改变交变电流的频率，观察灯泡的亮度变化。

现象：线圈的自感系数越大，阻碍作用越大；交变电流的频率越高，阻碍作用也越大。

结论：线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，线圈对交变电流的阻碍作用越大。

1.感抗：描述线圈对交变电流的阻碍作用大小的物理量。

理论研究发现，2L Z fL π=2.应用：提出问题：如果要将直流信号与低频交流信号分开，需要设计什么样的线圈和电路？如果要将低频信号与高频信号分开，需要设计什么样的线圈和电路呢？（1）低频扼流圈设计，自感系数很大，几十亨，匝数多，几千甚至超过一万匝，有闭合铁芯；（2）高频扼流圈设计，自感系数较小，几十毫亨，匝数少，几百匝，无铁芯或铁芯为铁氧体。