高二物理课件 电感和电容对交流电的影响

作用
通直流，阻交流; 通低频，阻高频。
描述阻碍作 感抗XL 用的物理量
决定因素
<1>自感系数L <2>交流电频率f
通交流，隔直流； 通高频，阻低频。 容抗XC
<1>电容C <2>交流电频率f
关系
L越大，f越高，XL越大。 C越大，f越高，XC越小。
▪ 本节小结：
▪ 1.交变电流的电流与电压关系不仅与电阻有关，还 与电感、电容 有关。
▪
▪ 2.电感和电容对交流的阻碍作用的大小不仅与电感、 电容本身有关，还跟交流的频率有关：
▪
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。”
发散练习
1、有一电阻极小的导线绕制成线圈接在交流电上，
如果电源电压峰值保持不变，比较下面哪种情况，
通过线圈的电流最小( ) D
现象：L越大、f越高，灯 越暗
2.实际应用：扼流圈 低频扼流圈的作用是“通直流、阻交流” 高频扼流圈的作用是“通低频、阻高频”
低频扼流圈：自感系数大， 电阻小，对低频交变电流有 很大的阻碍作用。
高频扼流圈：自感系数小， 对低频交变电流的阻碍作用 小，对高频交变电流的阻碍 作用大
总结：感抗的大小不仅与线圈构造有关，而且与通过的交流电（频 率）有关。这表现了交流与直流不同的特性。
B、在C2上加f=50 Hz的交变电流
C、在C1上加f=60 Hz的交变电流
D、在C2上加f=60 Hz的交变电流
3.如图一段长直导线接在交流电源上时
电流为I1,如果把这段长直导线密绕成线 圈,现接入原电路,通过线圈的电流为I2,则
( B)
A.
B.
C.
D.条件不足,无法比较.
4.在交流电路中,如果电源电动势的
说明:线圈对交流有阻碍作用!
L R
R=RL
思考:为什么 线圈对直流没 影响而对交流
有影响呢?
一、电感对交变电流的阻碍作用
问题：感抗的大小与哪些 因素有关？ （实验）
1.感抗(XL):表示电感对交变电流阻碍作用的大小
调换电感不同的线圈、改 变交变电流的频率。
线圈的自感系数越大、交变电流的频率 越高，阻碍作用越明显，感抗越大
最大值不变,频率可以改变,在如图所 示电路的a、b两点间逐次将图中的 电路元件甲、乙、丙单独接入，当使 交流电频率增加时，可以观察到下列
论述的那些情况C( )
A．A1读数不变，A2增大，A3减小 B．A1读数减小，A2不变，A3增大 C．A1读数增大，A2不变，A3减小 D．A1，A2 ，A3读数均不变
A、所加电源频率为50 Hz
B、所加电源频率为100 Hz
C、所加电源频率为50 Hz，减少线圈匝数
D、在线圈中加入铁芯，所加电源频率为 100 Hz
2、有两个电容分别为C1=5 μF,C2=3 μF
的两电容器，分别加在峰值一定的交流 电源上，比较下列哪种情况通过电容器
的电流最大( C)
A、在C1上加f=50 Hz的交变电流
解析:电容大一次充电量大；频率高 单位时间内充电次数多，所以电流 大，容抗小。
3.实际应用： 隔直电容器：通交流、隔直流。 高频旁路电容器：通高频、阻低频。
问题:容抗的大小和哪 些因素有关呢?（实验）
调换不同规格的电容器， 改变交流点的频率。
现象:C越大, f越高,灯泡 越亮。
总结：容抗的大小不仅与电容器构造有关，而且与通过的交 流电（频率）有关。这表现了交流与直流不同的特性。
学以致用:
如图所示，平行板电容器 与灯泡串联后接在交变电 源上，灯泡正常发光，则 （ CD ）
A.将介质板插入电容器中,灯泡将变暗. B.增大交变电流的频率,灯泡将变暗.
C.把电容器极板间距拉开一些,灯泡将变暗.
D.把电容器两极板错开一些,灯泡将变暗.
C s 4kd
对比记忆：
元件
电感线圈
电容器
说明:交流电能“通过”电容器.
解释：接交变电流时，自由电荷并没有 通过电容器两极板间的绝缘电介质，只 是在交变电压的作用下，电容器交替进 行充、放电，电路中就有了电流。（请 看书本38页图5.3-5）
二、电容器对交变电流的阻碍作用
1.容抗(XC)：表示电容对交流的阻碍作用的大小.
2.电容越大，交流的频率越高，电容器的阻 碍作用越小，容抗越小
三、电感和电容对交变电流的影响
高二物理组 2008.11.22
邱鹏
演示实验一：
实验器材:学生电源、规格相 同
的小灯泡两个、线圈、滑动变 阻器、 双刀双掷开关。
实验步骤：
<1>接通直流,选择适当的电压值,观察到什 么现象,说明了什么道理? 现象:两灯泡的亮度相同. 说明:线圈对直流没有影响! <2>接通交流,选择适当的电压值,观察到什 么现象,说明了什么道理? 现象:和线圈连接的灯泡比较暗.
学以致用：
R 如图所示电路中，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，交流电源的电压为：
u 220不变，只将电源 频率改为100HZ，下列说法正确的有:
( BC )
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
演示实验二： 实验器材：学生电源、小灯泡、
电容器(470uF)、双刀双掷开关。
实验步骤：
<1>接通直流，观察到什么现象，说 明了什么道理？ 现象：灯泡不亮。 说明：直流电不能通过电容器。
-+
∽
思考：电容器两极 板被绝缘电介质隔 开了，为什么有电
流通过灯泡？
<2>接通交流,观察到什么现象,说 明了什么道理? 现象:灯泡变亮.
课后作业
▪ 完成课后及创新设计上的题目。 ▪ 预习下一节----变压器。