電感和電容對(duì)交變電流的影響提高高三習(xí)題課教學(xué)有效性策略

1、電感和電容對(duì)交變電流的影響一、要點(diǎn)掃描1、電感器對(duì)交變電流的阻礙作用原理：將交變電流通入電感線圈，由于線圈中的電流大小和方向都時(shí)刻變化，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，電感線圈中必產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，以阻礙電流的變化，因此交流電路的電感線圈對(duì)交變電流有阻礙作用。影響電感器對(duì)交變電流阻礙作用大小的因素：感抗的大小與線圈的自感系數(shù)和交流電的頻率。電感器在電路中的作用：通直流，阻交流；通低頻，阻高頻?！巴ㄖ绷?，阻交流”這是對(duì)兩種不同類(lèi)型的電流而言的，因?yàn)椋ê愣ǎ┲绷麟姷碾娏鞑蛔兓?，不能引起自感現(xiàn)象，交流電的電流時(shí)刻改變，必有自感電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生來(lái)阻礙電流的變化?！巴ǖ皖l，阻高頻”這是對(duì)不同頻率的交流而言的，因?yàn)榻蛔冸娏鞯念l

2、率越高，電流變化越快，自感作用越強(qiáng)，感抗也就越大。應(yīng)用：扼流圈扼流圈是利用電感阻礙交變電流的作用制成的電感線圈。分低頻扼流圈和高頻扼流圈兩類(lèi)：低頻扼流圈構(gòu)造：線圈繞在鐵芯上，匝數(shù)多，自感系數(shù)大，電阻較小作用：通直流，阻交流高頻扼流圈構(gòu)造：線圈繞在鐵氧體上，匝數(shù)少，自感系數(shù)?。ㄨF芯易磁化使自感系數(shù)增大，鐵氧體不易磁化，自感系數(shù)很?。┳饔茫和ǖ皖l，阻高頻2、電容器對(duì)交變電流的阻礙作用原理：當(dāng)電源電壓推動(dòng)電路中形成電流的自由電荷向某一方向做定向移動(dòng)的時(shí)候，電容器兩極板上積累的電荷要反抗自由電荷向這個(gè)方向做定向移動(dòng)，因此交流電路的電容對(duì)交變電流有阻礙作用。影響電容器對(duì)交變電流阻礙作用大小的因素：電容器

3、的電容和交流的頻率。頻率一定，則電容器充（放）電時(shí)間一定，又因電壓一定，根據(jù)Q=CU可知，C大的電容充入（或放出）的電量多，因此充電（或放電）的的速率就大，所以電流也就越大，容抗越??；而C一定時(shí)，電容器充入（或放出）的電量一定，頻率越高，電容器充（放）電的時(shí)間越短，充電（或放電）的速率越大，容抗也越小。電容器在電路中的作用：通交流，隔直流；通高頻，阻低頻。電容器對(duì) 路，利用 流、通交 離直流信向后級(jí)輸出自前綴輸入-DW。向后級(jí)輸出-Q ) O直流相當(dāng)于斷 電容器“隔直 流”性質(zhì)可分 號(hào)和交流信號(hào)，如圖1所示，該電路就起到“隔直流，通交流”的作用；在電子技術(shù)中，從某一裝置輸出的電流常常既有高頻成

4、分，又有低頻成分，若在下一級(jí)電路的輸入端并聯(lián)一個(gè)電容器，就可只把低頻成分的交流信號(hào)輸送到下一級(jí)裝置，如圖2所示，具有這種“通高頻，阻低頻”用途的電容器叫高頻旁路電容器。3、難點(diǎn)辨析：為什么交變電流能夠通過(guò)電容器？電容器的兩級(jí)板之間是絕緣的，不論是恒定電流還是交變電流，自由電荷都不能通過(guò)兩極板之間的絕緣體（電介質(zhì)）。通常所說(shuō)的交變電流“通過(guò)”電容器，并非有自由電荷穿過(guò)了電容器，而是在交流電源的作用下，當(dāng)電壓升高時(shí)，電容器充電，電容器極板上的電荷量增多，形成充電電流，當(dāng)電壓降低時(shí)，電容器放電，電容器極板上的電荷量減少，形成放電電流，由于電容器反復(fù)不斷地充電和放電，使電路中有持續(xù)的交變電流，表現(xiàn)為交

5、變電流“通過(guò)”了電容器。4、電阻、電感器、電容器對(duì)對(duì)交變電流阻礙作用的區(qū)別與聯(lián)系電阻電感器電容器產(chǎn)生的原因定向移動(dòng)的自由電荷與/、動(dòng)的離子問(wèn)的碰撞由于電感線圈的自感現(xiàn)象阻礙電流的變化電容器兩極板上積累的電荷對(duì)向這個(gè)方向定向移動(dòng)的電荷的反抗作用在電路中的特點(diǎn)對(duì)直流、交流均啟阻礙作用只對(duì)變化的電流如交流后阻礙作用不能通直流，只能通變化的電流.對(duì)直流的阻礙作用無(wú)限大，對(duì)交流的阻礙作用隨頻率的降低而增大決定因素由導(dǎo)體本身（長(zhǎng)短、粗細(xì)、材料）決定，與溫度啟關(guān)由導(dǎo)體本身的自感系數(shù)和交流的頻率f決定由電容的大小和交流的頻率決定電能的轉(zhuǎn)化與做功電流通過(guò)電阻做功，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能電能和磁場(chǎng)能往復(fù)轉(zhuǎn)化電流的能與電場(chǎng)

6、能往復(fù)轉(zhuǎn)化5、省指導(dǎo)意見(jiàn)不要求部分不要求知道感抗、容抗的概念。二、典型例題【例1】一個(gè)燈泡通過(guò)一個(gè)粗導(dǎo)線的線圈與一交流電源相連接，如圖所示.一塊鐵插進(jìn)線圈之后，該燈將：（）A.變亮B.變暗C.對(duì)燈沒(méi)影響D.無(wú)法判斷【解析】線圈和燈泡是串聯(lián)的，當(dāng)鐵插進(jìn)線圈后，電感線圈的自感系數(shù)增大，所以電感器對(duì)交變電流阻礙作用增大，因此電路中的電流變小，則燈變暗。【答案】B【說(shuō)明】早期人們正是用改變插入線圈中鐵芯長(zhǎng)度的方法來(lái)控制舞臺(tái)燈光的亮暗的。光,【例2】如圖4所示，接在交流電源上的電燈泡正常發(fā)以下說(shuō)法正確的是A.把電介質(zhì)插入電容器，燈泡變亮B.增大電容器兩極板間的距離，燈泡變亮C.減小電容器兩極板間的正對(duì)面

7、積，燈泡變暗D.使交變電流頻率減小，燈泡變暗【解析】把電介質(zhì)插入電容器，電容增大，電容器對(duì)交變電流阻礙作用變小，所以燈泡變亮，故A正確。增大電容器兩極板間的距離，電容變小，電容器對(duì)交變電流阻礙作用變大，所以燈泡變暗故B錯(cuò)。減小電容器兩極板間的正對(duì)面積，電容變小燈泡變暗正確，故C正確。交變電流頻率減小，電容器對(duì)交變電流阻礙作用增大，燈泡變暗，故D正確?！敬鸢浮緼CD將 系【例3】如圖5所示，把電阻R,電感線圈L,電容C并聯(lián)，接到一個(gè)交流電源上，三個(gè)電流表示數(shù)相同，若保持電源電壓大小不變，而電源頻率增大，則三個(gè)電流表示數(shù)Il、12、I3的關(guān)是（）A、Il=l2=l3B、Il>l2>l3C、I2>ll>l3D、I3>ll>l2【解析】交流電頻率增大，電阻R對(duì)電流的阻礙彳用不變所以Ai表讀數(shù)不變。頻率增的阻圖6置,大，電感線圈對(duì)交變電流阻礙作用增大，對(duì)電流礙作用變大，所以電流變小，A2表讀數(shù)變小。頻大，電容器對(duì)交變電流阻礙作用變小，對(duì)電流的作用變小，所以電流變大，A3表讀數(shù)變大故答案Do【例4】如圖6所示是電視機(jī)電源部分的濾波裝當(dāng)輸入端輸入含有直流成分、交流低頻成分的電流后，能在輸出端得到較穩(wěn)定的直流電，試分析其工作原理及各電容和電感的作用.【解析】當(dāng)含有多種成分的電流輸入到Ci兩端，由于。的“通交流、隔直流”的功能,電