電容器、電感器在交流電路中的作用

1、第第4節(jié)電容器在交流電路中的作用節(jié)電容器在交流電路中的作用第第5節(jié)電感器在交流電路中的作用節(jié)電感器在交流電路中的作用學(xué)習(xí)目標：學(xué)習(xí)目標：1.了解電容器在電路中起隔斷直流、導(dǎo)了解電容器在電路中起隔斷直流、導(dǎo)通交變電流的作用，定性了解電容器對交變電流有通交變電流的作用，定性了解電容器對交變電流有阻礙作用，知道影響容抗大小的因素阻礙作用，知道影響容抗大小的因素2了解電感器在電路中對直流有導(dǎo)通作用，能通了解電感器在電路中對直流有導(dǎo)通作用，能通過交變電流，定性了解電感對交流有阻礙作用，知過交變電流，定性了解電感對交流有阻礙作用，知道影響感抗大小的因素道影響感抗大小的因素3簡單了解電感器和電容器在電子技術(shù)

2、中的應(yīng)簡單了解電感器和電容器在電子技術(shù)中的應(yīng)用用重點難點：重點難點：1.交變電流交變電流“通過通過”電容器的原理電容器的原理2影響容抗、感抗大小的因素影響容抗、感抗大小的因素電容器對交流電的導(dǎo)通作用現(xiàn)現(xiàn)象象 通入直流電，燈泡不亮，通入直流電，燈泡不亮， 接入交流電，燈泡亮了接入交流電，燈泡亮了觀察教材觀察教材P42圖圖241的實驗的實驗實驗結(jié)論：實驗結(jié)論：電容器有電容器有“通交流，阻直流通交流，阻直流”的作用。的作用。 一、電容器對交流電的導(dǎo)通作用一、電容器對交流電的導(dǎo)通作用1 觀察教材觀察教材P42圖圖241和圖和圖242的實驗可的實驗可知，電容器知，電容器_使直流電通過，但使直流電通過，但

3、_導(dǎo)通交導(dǎo)通交流電流電2電容器導(dǎo)通交流電的實質(zhì)電容器導(dǎo)通交流電的實質(zhì)(見教材見教材P43圖圖243)：電容器接入交變電路中時，由于兩極板的電壓：電容器接入交變電路中時，由于兩極板的電壓在周期性地變化，使電容器反復(fù)地在周期性地變化，使電容器反復(fù)地_和和_，雖然電容器的兩極板間并沒有電流通過，但在，雖然電容器的兩極板間并沒有電流通過，但在連接電容器和電源的電路中卻形成連接電容器和電源的電路中卻形成_電流電流課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案不能不能能能充電充電放電放電交變交變1電容器電容器“通交流通交流”的演示中，電流真的流過的演示中，電流真的流過電容器了嗎？電容器了嗎？提示：提示：沒有，電容器在交變電壓作

4、用下反復(fù)進行沒有，電容器在交變電壓作用下反復(fù)進行充電、放電、反向充電、反向放電，電路中有持充電、放電、反向充電、反向放電，電路中有持續(xù)的交變電流，好像電流通過了電容器續(xù)的交變電流，好像電流通過了電容器思考感悟思考感悟思考思考？交變電流能交變電流能“通過通過” 電容器，電容電容器，電容器對交流電有沒有阻礙作用呢？器對交流電有沒有阻礙作用呢？1、實驗、實驗 ：在前面實驗中除去電容在前面實驗中除去電容2、實驗現(xiàn)象：、實驗現(xiàn)象：燈變得更亮燈變得更亮 3、實驗結(jié)論：、實驗結(jié)論： 電容器對交流電路存在阻礙作用電容器對交流電路存在阻礙作用，且電，且電容越大、頻率越高，阻礙作用越小。容越大、頻率越高，阻礙作用

5、越小。二、電容器對交流電的阻礙作用二、電容器對交流電的阻礙作用教材教材P43的實驗探究結(jié)果表明：的實驗探究結(jié)果表明：1電容器對交流電有電容器對交流電有_作用，此作用稱為容作用，此作用稱為容抗抗2容抗的大小跟容抗的大小跟_和交流電的和交流電的_有有關(guān)關(guān)電容越小，容抗越電容越小，容抗越_；頻率越低，；頻率越低，容抗容抗XC越越_3容抗公式：容抗公式：XC _.阻礙阻礙電容電容頻率頻率大大大大三、電容器在電子技術(shù)中的應(yīng)用三、電容器在電子技術(shù)中的應(yīng)用在電子技術(shù)中，常用的電容器有在電子技術(shù)中，常用的電容器有_電容電容(圖圖241)和和_電容電容(圖圖242)兩種兩種 圖圖241 圖圖242隔直隔直旁路旁

6、路隔直電容：直流不能通過電隔直電容：直流不能通過電容器容器C，只能經(jīng)電阻，只能經(jīng)電阻R形成形成回路回路旁路電容：旁路電容：C的電容較小，的電容較小，低頻信號不能通過，但高頻低頻信號不能通過，但高頻干擾信號可以通過干擾信號可以通過隔直電容作用：隔直電容作用：隔直流，通交流隔直流，通交流高頻旁路電容作用：高頻旁路電容作用：通高頻，阻低頻。通高頻，阻低頻。電感器對交變電流的阻礙作用 演示實驗1現(xiàn)現(xiàn)象象接直流的亮些，接交流的暗些接直流的亮些，接交流的暗些. 實驗結(jié)論：實驗結(jié)論：電感器有電感器有“通直流，阻交流通直流，阻交流”的作用。的作用。 四、電感器對交流電的阻礙作用四、電感器對交流電的阻礙作用教材

7、教材P4546的實驗表明：的實驗表明：1電感器對交流電有電感器對交流電有_作用，此作用，此作用稱為感抗作用稱為感抗2線圈的電感線圈的電感(即自感系數(shù)即自感系數(shù)L)越越_，交，交流電的頻率越流電的頻率越_，感抗感抗XL越大越大3感抗公式：感抗公式：XL_.阻礙阻礙大大高高2fL(1)低頻扼流圈低頻扼流圈：(2)高頻扼流圈：高頻扼流圈：兩種扼流圈兩種扼流圈構(gòu)造構(gòu)造：線圈繞在鐵心上，匝數(shù)多：線圈繞在鐵心上，匝數(shù)多 自感系數(shù)大自感系數(shù)大，感抗大，感抗大作用作用：“通直流通直流、阻交流阻交流” 構(gòu)造構(gòu)造：線圈繞在鐵氧體上，匝數(shù)少：線圈繞在鐵氧體上，匝數(shù)少 自感系數(shù)小自感系數(shù)小，感抗小，感抗小 作用：作用

8、：“通低頻通低頻，阻高頻阻高頻” R1R2LR2兩端直流電壓與兩端直流電壓與R1兩端大約相等，兩端大約相等，交流電壓比交流電壓比R1兩端兩端小得多小得多2直流電與交流電哪個更容易通過電感線圈？低頻直流電與交流電哪個更容易通過電感線圈？低頻交流電與高頻交流電哪個更容易通過電感線圈？交流電與高頻交流電哪個更容易通過電感線圈？提示：提示：電感線圈對交流電有阻礙作用，對直流電沒電感線圈對交流電有阻礙作用，對直流電沒有阻礙作用，有阻礙作用，頻率越高，阻礙作用越強頻率越高，阻礙作用越強思考感悟思考感悟核心要點突破核心要點突破一、電容、電感對交變電流作用的成因分析一、電容、電感對交變電流作用的成因分析1電容

9、對交變電流的阻礙作用電容對交變電流的阻礙作用 當交變電流當交變電流“通過通過”電容器時，給電容器充電或電容器時，給電容器充電或放電，形成充電或放電電流，在形成電流的過程中，放電，形成充電或放電電流，在形成電流的過程中，對自由電荷來說，當電源的電壓推動它們向某一方對自由電荷來說，當電源的電壓推動它們向某一方向做定向移動的時候，電容器兩極板上積累的電荷向做定向移動的時候，電容器兩極板上積累的電荷卻反抗它們向這個方向做定向移動，也就是說在給卻反抗它們向這個方向做定向移動，也就是說在給電容器充電或放電過程中，電容器充電或放電過程中，在電容器兩極形成跟原在電容器兩極形成跟原電壓相反的電壓，這就對電流產(chǎn)生

10、了阻礙作用電壓相反的電壓，這就對電流產(chǎn)生了阻礙作用2電感對交變電流的阻礙作用電感對交變電流的阻礙作用交變電流通過線圈時，由于電流時刻在變化，線圈交變電流通過線圈時，由于電流時刻在變化，線圈中產(chǎn)生自感電動勢，自感電動勢阻礙電流的變化，中產(chǎn)生自感電動勢，自感電動勢阻礙電流的變化，就形成了對交變電流的阻礙作用，因此，就形成了對交變電流的阻礙作用，因此，感抗的感抗的實質(zhì)是由線圈的自感現(xiàn)象引起的實質(zhì)是由線圈的自感現(xiàn)象引起的直流電通過線圈直流電通過線圈時，電流的大小、方向都不變，線圈中不產(chǎn)生自感時，電流的大小、方向都不變，線圈中不產(chǎn)生自感電動勢，也就沒有感抗電動勢，也就沒有感抗特別提醒：特別提醒：當電容器

11、與直流電源的兩極相連接時，當電容器與直流電源的兩極相連接時，接通的瞬間因電容器充電產(chǎn)生瞬時電流接通的瞬間因電容器充電產(chǎn)生瞬時電流充電完畢充電完畢后，電容器兩極板間電壓與電源兩極間電壓相等，后，電容器兩極板間電壓與電源兩極間電壓相等，電路中沒有電流電路中沒有電流D解析：解析：選選D.電容電容C、電感、電感L都對交流電有阻礙作用，都對交流電有阻礙作用，故故A、B兩圖中燈不是最亮的；兩圖中燈不是最亮的；C圖中燈被短路，不圖中燈被短路，不亮；亮；D圖中電容圖中電容C有隔直流作用有隔直流作用所以所以D中燈泡最中燈泡最亮亮二、二、電阻、感抗、容抗的區(qū)別電阻、感抗、容抗的區(qū)別電阻電阻電感器電感器電容器電容器

12、產(chǎn)生阻礙產(chǎn)生阻礙的原因的原因定向移動定向移動的自由電的自由電荷與不動荷與不動的離子間的離子間的碰撞的碰撞由于電感器由于電感器的自感現(xiàn)象的自感現(xiàn)象阻礙電流的阻礙電流的變化變化電容器兩極板上聚電容器兩極板上聚集的電荷對向相應(yīng)集的電荷對向相應(yīng)方向移動的電荷的方向移動的電荷的反抗作用反抗作用在電路中在電路中的作用的作用對直流、對直流、交流均有交流均有相同的阻相同的阻礙作用礙作用只對變化的只對變化的電流有阻礙電流有阻礙作用，即作用，即“通直阻交通直阻交”不能通直流，只能不能通直流，只能通變化的電流對通變化的電流對直流電的阻礙作用直流電的阻礙作用為無窮大，對交流為無窮大，對交流電的阻礙作用隨頻電的阻礙作用

13、隨頻率的增大而減小，率的增大而減小，即即“通交阻直通交阻直”決定因決定因素素由導(dǎo)體本身的由導(dǎo)體本身的因素決定因素決定(材料、材料、長短、粗細長短、粗細)，與溫度有關(guān)，與溫度有關(guān)，與電流頻率無與電流頻率無關(guān)關(guān)由導(dǎo)體本身的由導(dǎo)體本身的自感系數(shù)自感系數(shù)L和和交流電的頻率交流電的頻率f決定，決定，L、f越越大，感抗越大大，感抗越大由電容由電容C的大的大小和電流的頻小和電流的頻率率f決定，決定，C、f越大，容抗越越大，容抗越小小電能的電能的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)化與做功做功電流通過電阻電流通過電阻做功電能轉(zhuǎn)化做功電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能為內(nèi)能電源電能和線電源電能和線圈中磁場能相圈中磁場能相互往復(fù)轉(zhuǎn)化互往復(fù)轉(zhuǎn)化電源電能和電電源電

14、能和電容器中電場能容器中電場能相互往復(fù)轉(zhuǎn)化相互往復(fù)轉(zhuǎn)化電阻電阻電感器電感器電容器電容器 電感、電容接到交流電源上時，電能與電感、電容接到交流電源上時，電能與磁場能或電場能往復(fù)轉(zhuǎn)化，所以磁場能或電場能往復(fù)轉(zhuǎn)化，所以電感、電電感、電容上不會消耗電能，而電流通過電阻時，容上不會消耗電能，而電流通過電阻時，必然會產(chǎn)生焦耳熱，從而造成電能的損耗必然會產(chǎn)生焦耳熱，從而造成電能的損耗。變亮變亮變變暗暗不變不變課堂互動講練課堂互動講練電容器對交變電流的阻礙作用電容器對交變電流的阻礙作用【精講精析精講精析】電容器的作用是電容器的作用是“通交流、阻直流，通交流、阻直流，通高頻、阻低頻通高頻、阻低頻”，由容抗的決定

15、因素可看出：甲，由容抗的決定因素可看出：甲圖中的圖中的C1必須電容必須電容小些小些，才能使高頻交流順利通過，才能使高頻交流順利通過，而低頻交流不易通過，這種電容器叫而低頻交流不易通過，這種電容器叫高頻旁路電容高頻旁路電容器器乙圖中的乙圖中的C2一般電容一般電容大些大些，使低頻交流電很容，使低頻交流電很容易通過，只有直流成分從電阻上通過，這種電容器易通過，只有直流成分從電阻上通過，這種電容器叫叫隔直電容器隔直電容器【方法總結(jié)方法總結(jié)】只有熟記電容器在電路中的作用，只有熟記電容器在電路中的作用，理解影響容抗的相關(guān)因素，特別是頻率的影響理解影響容抗的相關(guān)因素，特別是頻率的影響電感對交變電流的影響電感

16、對交變電流的影響大于大于電感和電容電路的綜合分析電感和電容電路的綜合分析【自主解答自主解答】當含有多種成分的電流輸入到當含有多種成分的電流輸入到C1兩端兩端時，由于時，由于C1具有具有“通交流、隔直流通交流、隔直流”的功能，電流中的功能，電流中的交流成分被衰減；而線圈的交流成分被衰減；而線圈L有有“通直流、阻交流通直流、阻交流”的功能，直流成分電流順利通過的功能，直流成分電流順利通過L，一小部分交流通，一小部分交流通過過L；到達；到達C2兩端時，由于兩端時，由于C2具有具有“通交流、隔直流通交流、隔直流”的功能，的功能，C2進一步濾除電流中殘余的交流成分，這樣進一步濾除電流中殘余的交流成分，這

17、樣在輸出端得到較穩(wěn)定的直流電在輸出端得到較穩(wěn)定的直流電【方法總結(jié)方法總結(jié)】交流電路的分析跟直流電路的分交流電路的分析跟直流電路的分析有很多相似的地方，但是由于電感、電容等電析有很多相似的地方，但是由于電感、電容等電路元件自身的特點，而造成在分析電路時的不同，路元件自身的特點，而造成在分析電路時的不同，要特別注意這些元件的特性要特別注意這些元件的特性歸納總結(jié)歸納總結(jié) (1)當交流電當交流電“通過通過”電容器時，電容器不斷充、放電容器時，電容器不斷充、放電，使電容器兩極形成跟原電壓相反的電壓，從而阻礙電電，使電容器兩極形成跟原電壓相反的電壓，從而阻礙電流形成容抗。頻率越高，電容越大，容抗越小。流形

18、成容抗。頻率越高，電容越大，容抗越小。 (2)電容器在電路中的常見作用：電容器在電路中的常見作用： 隔直電容器隔直電容器隔直流、通交流。隔直流、通交流。 高頻旁路電容器高頻旁路電容器阻低頻、通高頻。阻低頻、通高頻。 (3)電感對交變電流的阻礙作用稱為感抗，線圈的自電感對交變電流的阻礙作用稱為感抗，線圈的自感系數(shù)越大，交變電流的頻率越高，感抗越大。感系數(shù)越大，交變電流的頻率越高，感抗越大。 (4)常見電感器：常見電感器： 低頻扼流圈低頻扼流圈阻交流、通直流。阻交流、通直流。 高頻扼流圈高頻扼流圈阻高頻、通低頻。阻高頻、通低頻。A A電流表示數(shù)增大電流表示數(shù)增大B B電壓表示數(shù)增大電壓表示數(shù)增大C C燈泡變暗燈泡變暗D D燈泡變亮燈泡變亮【思路點撥思路點撥】當交變電流通過線圈時，線圈中就要產(chǎn)生當交變電流通過線圈時，線圈中就要產(chǎn)生自感電動勢，而自感電動勢總是阻礙電流的變化，這種阻礙作自感電動勢，而自感電動勢總是阻礙電流的變化，這種阻礙作用與交變電流的頻率有關(guān)，頻率越高，阻礙作用越大用與交變電流的頻率有關(guān)，頻率越高，阻礙作用越大BC電壓表與電感線圈并聯(lián)，其示數(shù)為線圈電壓表