《電感和電容對(duì)交變電流的影響》課件3

1、SELSuL3、影影響感抗大小的因素響感抗大小的因素線圈的自感系數(shù)線圈的自感系數(shù) L交變電流的頻率交變電流的頻率 f4、原因：、原因： 感抗是由于通過線圈的感抗是由于通過線圈的電流發(fā)生變化電流發(fā)生變化產(chǎn)生產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)自感電動(dòng)勢(shì)對(duì)電流的變化產(chǎn)生阻礙作用，對(duì)電流的變化產(chǎn)生阻礙作用，頻率頻率越越高高，電流，電流變化越快變化越快，產(chǎn)生的，產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)越大自感電動(dòng)勢(shì)越大，阻礙作用越大，感抗也就越大。阻礙作用越大，感抗也就越大。 5、能量的轉(zhuǎn)化：電能和磁場(chǎng)能的往復(fù)轉(zhuǎn)化、能量的轉(zhuǎn)化：電能和磁場(chǎng)能的往復(fù)轉(zhuǎn)化 例例1如圖，交流電電壓的有效值和直流電電壓相等，當(dāng)如圖，交流電電壓的有效值和直流電電壓相等，當(dāng)開

2、關(guān)接直流電源時(shí)，燈泡的實(shí)際功率開關(guān)接直流電源時(shí)，燈泡的實(shí)際功率P1，當(dāng)接交流電，當(dāng)接交流電時(shí)，功率時(shí)，功率P2，則（，則（ ）A.P1=P2 B.P1P2 C.P1P2。2.交流電通過一段長(zhǎng)導(dǎo)線時(shí)電流交流電通過一段長(zhǎng)導(dǎo)線時(shí)電流I I1 1，把導(dǎo)線繞成線圈，再接入原電路，電流把導(dǎo)線繞成線圈，再接入原電路，電流I I2 2，則（，則（ ）A.IA.I1 1=I=I2 2 B.I B.I1 1III2 2分析：對(duì)直流電：電能全部轉(zhuǎn)化為熱能分析：對(duì)直流電：電能全部轉(zhuǎn)化為熱能對(duì)交流電：電能轉(zhuǎn)化為燈泡的熱能對(duì)交流電：電能轉(zhuǎn)化為燈泡的熱能 和磁場(chǎng)能和磁場(chǎng)能SECSuC(4)探探究究電容器對(duì)交變電流的阻礙作用

3、的電容器對(duì)交變電流的阻礙作用的影響因素影響因素 a. 在前面實(shí)驗(yàn)中換一個(gè)電容大的在前面實(shí)驗(yàn)中換一個(gè)電容大的 b. 升高交變電流的頻率升高交變電流的頻率實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：燈均變亮燈均變亮實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：電容器對(duì)交流電路存在阻礙作電容器對(duì)交流電路存在阻礙作 用，且電容越大、頻率越高，用，且電容越大、頻率越高， 阻礙作用越小。阻礙作用越小。1、定義：電容器對(duì)交變電流的阻礙作用、定義：電容器對(duì)交變電流的阻礙作用3、影響容抗大小的因素、影響容抗大小的因素電容器的電容電容器的電容 C交變電流的頻率交變電流的頻率 f(1) 隔直電容：隔直電容：隔直流，通交流隔直流，通交流。在電子技術(shù)中，聲音、圖像等信

4、號(hào)都有要變成交流來(lái)在電子技術(shù)中，聲音、圖像等信號(hào)都有要變成交流來(lái)處理。微弱的信號(hào)電流往往需要經(jīng)過幾級(jí)放大，在某處理。微弱的信號(hào)電流往往需要經(jīng)過幾級(jí)放大，在某級(jí)放大之后，要把信號(hào)送級(jí)放大之后，要把信號(hào)送到下級(jí)，但兩級(jí)的直流工作狀到下級(jí)，但兩級(jí)的直流工作狀態(tài)不能相互影響。這時(shí)可以在態(tài)不能相互影響。這時(shí)可以在兩級(jí)之間接入右圖所示的電路兩級(jí)之間接入右圖所示的電路,圖中的電容器稱為圖中的電容器稱為耦合電容器耦合電容器。這個(gè)電容起到了這個(gè)電容起到了“隔直流，通交隔直流，通交流流”的作用。的作用。5、應(yīng)用、應(yīng)用(2)高頻旁路電容：高頻旁路電容：通高頻，阻低頻通高頻，阻低頻。在電子技術(shù)中，從某一裝置輸出的交流

5、常常既有高頻在電子技術(shù)中，從某一裝置輸出的交流常常既有高頻成分，又有低頻成分。如果只需要把低頻成分輸送到成分，又有低頻成分。如果只需要把低頻成分輸送到下一級(jí)裝置，可以在一級(jí)電路下一級(jí)裝置，可以在一級(jí)電路的輸入端的輸入端并聯(lián)并聯(lián)一個(gè)電容器。這一個(gè)電容器。這樣，進(jìn)入下一級(jí)的高頻成分就樣，進(jìn)入下一級(jí)的高頻成分就很少了。這中電容器叫做很少了。這中電容器叫做高頻高頻旁路旁路電容器。這個(gè)電容器起到電容器。這個(gè)電容器起到了了“高頻旁路高頻旁路”的作用。的作用。結(jié)論：結(jié)論：通交流，隔直流，通高頻，阻低頻通交流，隔直流，通高頻，阻低頻。三、電感和電容的組合應(yīng)用三、電感和電容的組合應(yīng)用（1 1）如果將電容）如果將

6、電容C C與負(fù)載并聯(lián)，然后與電感與負(fù)載并聯(lián)，然后與電感L L串串聯(lián)，能更好的起到濾掉電流中交流成分或高頻聯(lián)，能更好的起到濾掉電流中交流成分或高頻成分成分（2 2）如果將電感）如果將電感L L與負(fù)載并聯(lián)，然后與電容與負(fù)載并聯(lián)，然后與電容C C串聯(lián)，串聯(lián)，能更好的起到濾掉電流中直流成分或低頻能更好的起到濾掉電流中直流成分或低頻成分成分負(fù)載輸入(1)負(fù)載輸入(2)四、電阻、感抗和容抗的比較四、電阻、感抗和容抗的比較電阻感抗容抗產(chǎn)生原因在電路中的特點(diǎn)決定因素電能的轉(zhuǎn)化 與做功定向移動(dòng)的自由電荷與靜止的離子間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)在這個(gè)方向上定向移動(dòng)的電荷的

7、反抗作用對(duì)直流和交流均有阻礙作用只對(duì)變化的電流（如交流）有阻礙作用不能通直流只能通變化的電流由導(dǎo)體本身決定，與溫度有關(guān)由自感線圈的自感系數(shù)和交流電的頻率決定由電容的大小和交流電的頻率決定電流通過電阻做功，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能電能和磁場(chǎng)能反復(fù)轉(zhuǎn)化電能和電場(chǎng)能反復(fù)轉(zhuǎn)化通直流，通直流，阻阻交流交流 電容對(duì)交變電流的作用：電容對(duì)交變電流的作用：通交流，通交流，隔隔直流直流電感對(duì)交變電流的作用電感對(duì)交變電流的作用：低頻扼流圈（低頻扼流圈（L大）大）高頻扼流圈（高頻扼流圈（L?。┬。└糁彪娙荩ǜ糁彪娙荩–大）大）高頻旁路電容（高頻旁路電容（C?。┬。┩ǖ皖l，阻高頻通低頻，阻高頻通高頻，阻低頻通高頻，阻低頻感抗和

8、容抗感抗和容抗跟跟電感和電容電感和電容本身有關(guān)，本身有關(guān)， 還跟還跟交流的頻率交流的頻率有關(guān)。有關(guān)。f LXLp2=fCXCp21=例例2 2、如圖所示，當(dāng)交流電源的電壓（有效值）、如圖所示，當(dāng)交流電源的電壓（有效值）U U220V220V、頻率頻率f f50Hz50Hz時(shí)，三只燈時(shí)，三只燈A A、B B、C C的亮度相同（的亮度相同（L L無(wú)直流無(wú)直流電阻）。電阻）。（1 1）將交流電源的頻率變?yōu)椋⒔涣麟娫吹念l率變?yōu)閒 f100Hz100Hz，則，則 （ ）（2 2）將電源改為）將電源改為U U220V220V的直流電源，則的直流電源，則 （ ）A AA A燈比原來(lái)亮燈比原來(lái)亮 B BB

9、B燈比原來(lái)亮燈比原來(lái)亮C CC C燈和原來(lái)一樣亮燈和原來(lái)一樣亮 D DC C燈比原來(lái)亮燈比原來(lái)亮 AC AC BCBC直流電只受直流電阻的影響。直流電只受直流電阻的影響。線圈除受直流電阻的影響還受感抗的線圈除受直流電阻的影響還受感抗的阻礙作用阻礙作用串聯(lián)分壓串聯(lián)分壓C CL LX XR RU U或或X XR RU UI I=練習(xí)練習(xí)1 1、如圖所示，線圈、如圖所示，線圈L L的自感系數(shù)和電容器的電容的自感系數(shù)和電容器的電容C C都很?。ㄈ缍己苄。ㄈ鏛 L100H100H，C C100pF100pF）。此電路的主要）。此電路的主要作用是（作用是（ ）A A阻直流、通交流，輸出交流阻直流、通交流，

10、輸出交流B B阻交流、通直流，輸出直流阻交流、通直流，輸出直流C C阻低頻、通高頻，輸出高頻交變電流阻低頻、通高頻，輸出高頻交變電流D D阻高頻、通低頻，輸出低頻交變電流和直流電阻高頻、通低頻，輸出低頻交變電流和直流電D D“通直阻交，通低阻高通直阻交，通低阻高”旁側(cè)旁側(cè)C ： “通交隔直通交隔直” “通高阻低通高阻低” 2 2fCfC1 1X X 2 2fLfLX XC CL L=練習(xí)練習(xí)2 2、如圖所示，甲、乙是規(guī)格相同的燈泡，、如圖所示，甲、乙是規(guī)格相同的燈泡，A A、B B兩端加兩端加直流電壓直流電壓時(shí)，甲燈正常發(fā)光，乙燈完全不亮；時(shí)，甲燈正常發(fā)光，乙燈完全不亮；當(dāng)當(dāng)A A、B B兩端

11、加上有效值和直流電壓相等的兩端加上有效值和直流電壓相等的交流電壓交流電壓時(shí)，時(shí)，甲燈發(fā)出微弱的光，乙燈能正常發(fā)光。下列說(shuō)法正確甲燈發(fā)出微弱的光，乙燈能正常發(fā)光。下列說(shuō)法正確的有：（的有：（ ）BCBCA A與甲燈串聯(lián)的元件與甲燈串聯(lián)的元件X X是電容器是電容器B B與乙燈串聯(lián)的元件與乙燈串聯(lián)的元件Y Y是電容器是電容器C C與甲燈串聯(lián)的元件與甲燈串聯(lián)的元件X X是電感線圈是電感線圈D D與乙燈串聯(lián)的元件與乙燈串聯(lián)的元件Y Y是電感線圈是電感線圈X可能是電阻或線圈可能是電阻或線圈Y定是電容定是電容CX定是線圈定是線圈 例例1 1、如圖所示，如圖所示，L L為電感線圈，為電感線圈，R R為燈泡，電

12、流表內(nèi)阻為為燈泡，電流表內(nèi)阻為零，電壓表內(nèi)阻無(wú)窮大，交流電源的電壓零，電壓表內(nèi)阻無(wú)窮大，交流電源的電壓u=311sin100t Vu=311sin100t V，若保持電壓的有效值不變，只將電源頻率改為若保持電壓的有效值不變，只將電源頻率改為100Hz100Hz，下列說(shuō)，下列說(shuō)法正確的是法正確的是 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 例例2 2、如圖所示，接在交流電源上的電燈泡正常發(fā)光，如圖所示，接在交流電源上的電燈泡正常發(fā)光，以下說(shuō)法正確的是以下說(shuō)法正確的是 A A、把電介質(zhì)插入電容器，燈泡變亮

13、；、把電介質(zhì)插入電容器，燈泡變亮； B B、增大電容器兩板間的距離，燈泡變亮；、增大電容器兩板間的距離，燈泡變亮； C C、減少電容器兩板間的正對(duì)面積，燈泡變暗；、減少電容器兩板間的正對(duì)面積，燈泡變暗； D D、使交變電流頻率減小，燈泡變暗、使交變電流頻率減小，燈泡變暗 例例3 3、如圖所示，線圈的自感系數(shù)如圖所示，線圈的自感系數(shù)L L和電容器的和電容器的電容電容C C都很小，此電路的重要作用是都很小，此電路的重要作用是 A.A.阻直流通交流，輸出交流阻直流通交流，輸出交流 B.B.阻交流通直流，輸出直流阻交流通直流，輸出直流 C.C.阻低頻通高頻，輸出高頻電流阻低頻通高頻，輸出高頻電流 D.

14、D.阻高頻通低頻，輸出低頻和直流阻高頻通低頻，輸出低頻和直流例例4 4、如圖所示電路中，三只電燈的亮度相同，如果交如圖所示電路中，三只電燈的亮度相同，如果交流電的頻率增大，三盞電燈的亮度將如何改變流電的頻率增大，三盞電燈的亮度將如何改變? ?為什么為什么? ? 燈泡燈泡L L1 1的亮度將變暗；的亮度將變暗；燈泡燈泡L L2 2的亮度將變亮的亮度將變亮. .因此其亮度不變。因此其亮度不變。一、電感器對(duì)交變電流的阻礙作用一、電感器對(duì)交變電流的阻礙作用1電感對(duì)交變電流的阻礙作用的大小用電感對(duì)交變電流的阻礙作用的大小用_來(lái)表示，線來(lái)表示，線圈的圈的_越大，交變電流的越大，交變電流的_越高，阻礙作用就

15、越高，阻礙作用就越大，越大，_也就越大也就越大感抗感抗自感系數(shù)自感系數(shù)頻率頻率感抗感抗2扼流圈是電子技術(shù)中常用的電子元件，分為兩種：一種扼流圈是電子技術(shù)中常用的電子元件，分為兩種：一種是線圈繞在鐵芯上，它的自感系數(shù)較是線圈繞在鐵芯上，它的自感系數(shù)較_，感抗較大，叫做，感抗較大，叫做_扼流圈，它的作用是扼流圈，它的作用是_；另一種是線；另一種是線圈繞在鐵氧體芯上或空心，它的自感系數(shù)較圈繞在鐵氧體芯上或空心，它的自感系數(shù)較_,感抗較小，感抗較小，叫做叫做_扼流圈扼流圈,它的作用是它的作用是_大大低頻低頻通直流，阻交流通直流，阻交流小小高頻高頻通低頻，阻高頻通低頻，阻高頻二、交變電流能夠通過電容器二

16、、交變電流能夠通過電容器通過實(shí)驗(yàn)可以看到交變電流能夠通過電容器，其實(shí)通過實(shí)驗(yàn)可以看到交變電流能夠通過電容器，其實(shí)自由電荷并未通過兩極板間的絕緣介質(zhì)，只是在交自由電荷并未通過兩極板間的絕緣介質(zhì)，只是在交流電壓的作用下，電容器交替進(jìn)行流電壓的作用下，電容器交替進(jìn)行_和和_，電路中就有了電流電路中就有了電流充電充電放電放電三、電容器對(duì)交變電流的阻礙作用三、電容器對(duì)交變電流的阻礙作用電容對(duì)交變電流的阻礙作用的大小用電容對(duì)交變電流的阻礙作用的大小用_來(lái)表示，來(lái)表示，電容器的電容器的_越大，交變電流的頻率越高，電容越大，交變電流的頻率越高，電容器對(duì)交變電流的阻礙作用就越小，器對(duì)交變電流的阻礙作用就越小， _也就越也就越小電容對(duì)交變電流的作用是小電容對(duì)交變電流的作用是_容抗容抗電容電容容抗容抗通交流，隔直流，通交流，隔直流，通高頻，阻低頻通高頻，阻低頻1.1.如圖所示，白熾燈和電容器串聯(lián)后接在交變電源如圖所示，白熾燈和電容器串聯(lián)后接在交變電源的兩端的兩端, ,當(dāng)交流電源的頻率增加時(shí)當(dāng)交流電源的頻率增加時(shí)( () )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AD2 2、如圖示、如圖示a a、b b的電路中，電阻的電路中，電阻R R和自感線圈和自感線圈L L的電阻的電阻值都很小