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、PAGE PAGE 7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：將將交變電電流通入入電感線線圈，由由于線圈圈中的電電流大小小和方向向都時(shí)刻刻變化，根根據(jù)電磁磁感應(yīng)原原理，電電感線圈圈中必產(chǎn)產(chǎn)生自感感電動(dòng)勢(shì)勢(shì)，以阻阻礙電流流的變化化，因此此交流電電路的電電感線圈圈對(duì)交變變電流有有阻礙作作用。影響電感感器對(duì)交交變電流流阻礙作作用大小小的因素素：感抗抗的大小小與線圈圈的自感感系數(shù)和和交流電電的頻率率。電感器在電電路中的的作用：通直流流，阻交交流；通通低頻，阻阻高頻。“通直流，阻阻交流”這是對(duì)對(duì)兩種不不同類型型的電流流而言的的，因?yàn)闉椋ê愣ǘǎ┲绷髁麟姷碾婋娏鞑蛔冏兓?/p>

2、不不能引起起自感現(xiàn)現(xiàn)象，交交流電的的電流時(shí)時(shí)刻改變變，必有有自感電電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)產(chǎn)生來阻阻礙電流流的變化化?！巴ǖ皖l頻，阻高高頻”這是對(duì)對(duì)不同頻頻率的交交流而言言的，因因?yàn)榻蛔冏冸娏鞯牡念l率越越高，電電流變化化越快，自自感作用用越強(qiáng)，感感抗也就就越大。應(yīng)用：扼流流圈扼流圈是利利用電感感阻礙交交變電流流的作用用制成的的電感線線圈。分分低頻扼扼流圈和和高頻扼扼流圈兩兩類：低頻扼流圈圈構(gòu)造：線圈圈繞在鐵鐵芯上，匝匝數(shù)多，自自感系數(shù)數(shù)大，電電阻較小小作用：通直直流，阻阻交流高頻扼流圈圈構(gòu)造：線圈圈繞在鐵鐵氧體上上，匝數(shù)數(shù)少，自自感系數(shù)數(shù)?。ㄨF鐵芯易磁磁化使自自感系數(shù)數(shù)增大，鐵鐵氧體不不易磁化化，自感感系數(shù)很

3、很小）作用：通低低頻，阻阻高頻電容器對(duì)交交變電流流的阻礙礙作用原理：當(dāng)當(dāng)電源電電壓推動(dòng)動(dòng)電路中中形成電電流的自自由電荷荷向某一一方向做做定向移移動(dòng)的時(shí)時(shí)候，電電容器兩兩極板上上積累的的電荷要要反抗自自由電荷荷向這個(gè)個(gè)方向做做定向移移動(dòng)，因因此交流流電路的的電容對(duì)交變變電流有有阻礙作作用。影響電電容器對(duì)對(duì)交變電電流阻礙礙作用大大小的因因素：電電容器的的電容和和交流的的頻率。頻率一定，則則電容器器充（放放）電時(shí)時(shí)間一定定，又因因電壓一一定，根根據(jù)Q=CU可可知，CC大的電電容充入入（或放放出）的的電量多多，因此此充電（或或放電）的的的速率率就大，所所以電流流也就越越大，容容抗越小?。欢鳦C一定時(shí)時(shí)

4、，電容容器充入入（或放放出）的的電量一一定，頻頻率越高高，電容容器充（放放）電的的時(shí)間越越短，充充電（或或放電）的的速率越越大，容容抗也越越小。電容器器在電路路中的作作用：通通交流，隔隔直流；通高頻頻，阻低低頻。電容器對(duì)直直流相當(dāng)當(dāng)于斷路路，利用用電容器器“隔直流流、通交交流”性質(zhì)可可分離直直流信號(hào)號(hào)和交流流信號(hào)，如如圖1所所示，該該電路就就起到“隔直流流，通交交流”的作用用；在電電子技術(shù)術(shù)中，從從某一裝裝置輸出出的電流流常常既既有高頻頻成分，又又有低頻頻成分，若若在下一一級(jí)電路路的輸入入端并聯(lián)聯(lián)一個(gè)電電容器，就就可只把把低頻成成分的交交流信號(hào)號(hào)輸送到到下一級(jí)級(jí)裝置，如如圖2所所示，具具有這種

5、種“通高頻頻，阻低低頻”用途的的電容器器叫高頻頻旁路電電容器。3、難點(diǎn)辨辨析：為為什么交交變電流流能夠通通過電容容器？電容器的兩兩級(jí)板之之間是絕絕緣的，不不論是恒恒定電流流還是交交變電流流，自由由電荷都都不能通通過兩極極板之間間的絕緣緣體（電電介質(zhì)）。通通常所說說的交變變電流“通過”電容器器，并非非有自由由電荷穿穿過了電電容器，而而是在交交流電源源的作用用下，當(dāng)當(dāng)電壓升升高時(shí)，電電容器充充電，電電容器極極板上的的電荷量量增多，形形成充電電電流，當(dāng)當(dāng)電壓降降低時(shí)，電電容器放放電，電電容器極極板上的的電荷量量減少，形形成放電電電流，由由于電容容器反復(fù)復(fù)不斷地地充電和和放電，使使電路中中有持續(xù)續(xù)的交

6、變變電流，表表現(xiàn)為交交變電流流“通過”了電容容器。4、電阻、電電感器、電電容器對(duì)對(duì)對(duì)交變變電流阻阻礙作用用的區(qū)別別與聯(lián)系系電阻電感器電容器產(chǎn)生的原因因定向移動(dòng)的的自由電電荷與不不動(dòng)的離離子間的的碰撞由于電感線線圈的自自感現(xiàn)象象阻礙電電流的變變化電容器兩極極板上積積累的電電荷對(duì)向向這個(gè)方方向定向向移動(dòng)的的電荷的的反抗作作用在電路中的的特點(diǎn)對(duì)直流、交交流均有有阻礙作作用只對(duì)變化的的電流如如交流有有阻礙作作用不能通直流流，只能能通變化化的電流流對(duì)直直流的阻阻礙作用用無限大大，對(duì)交交流的阻阻礙作用用隨頻率率的降低低而增大大決定 因素素由導(dǎo)體本身身（長短短、粗細(xì)細(xì)、材料料）決定定，與溫溫度有關(guān)關(guān)由導(dǎo)體本

7、身身的自感感系數(shù)和和交流的的頻率ff決定由電容的大大小和交交流的頻頻率決定定電能的轉(zhuǎn)化化與做功功電流通過電電阻做功功，電能能轉(zhuǎn)化為為內(nèi)能電能和磁場場能往復(fù)復(fù)轉(zhuǎn)化電流的能與與電場能能往復(fù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化5、省指指導(dǎo)意見見不要要求部分分不要求知道道感抗、容容抗的概概念。二、典型例例題【例1】一一個(gè)燈泡泡通過一一個(gè)粗導(dǎo)導(dǎo)線的線線圈與一一交流電電源相連連接，如如圖所示示一塊塊鐵插進(jìn)進(jìn)線圈之之后，該該燈將：（ ）A變亮B變變暗C對(duì)燈沒沒影響 D無無法判斷斷【解析】線線圈和燈燈泡是串串聯(lián)的，當(dāng)當(dāng)鐵插進(jìn)進(jìn)線圈后后，電感感線圈的的自感系系數(shù)增大大，所以以電感器器對(duì)交變變電流阻阻礙作用用增大，因因此電路路中的電電流變小小

8、，則燈燈變暗?！敬鸢浮緽B【說明】早早期人們們正是用用改變插插入線圈圈中鐵芯芯長度的的方法來來控制舞舞臺(tái)燈光光的亮暗暗的?！纠?】 如圖4所示，接接在交流流電源上上的電燈燈泡正常常發(fā)光，以以下說法法正確的的是A把電介介質(zhì)插入入電容器器，燈泡泡變亮B增大電電容器兩兩極板間間的距離離，燈泡泡變亮C減小電電容器兩兩極板間間的正對(duì)對(duì)面積，燈燈泡變暗暗D使交變變電流頻頻率減小小，燈泡泡變暗【解析】把把電介質(zhì)質(zhì)插入電電容器，電電容增大大，電容容器對(duì)交交變電流流阻礙作作用變小小，所以以燈泡變變亮，故故A正確確。增大大電容器器兩極板板間的距距離，電電容變小小，電容容器對(duì)交交變電流流阻礙作作用變大大，所以以燈泡

9、變變暗故BB錯(cuò)。減減小電容容器兩極極板間的的正對(duì)面面積，電電容變小小燈泡變變暗正確確，故CC正確。交交變電流流頻率減減小，電電容器對(duì)對(duì)交變電電流阻礙礙作用增增大，燈燈泡變暗暗，故DD正確?！敬鸢浮緼ACD【例3】如如圖5所示示，把電電阻R，電電感線圈圈L，電電容C并并聯(lián)，接接到一個(gè)個(gè)交流電電源上，三三個(gè)電流流表示數(shù)數(shù)相同，若若保持電電源電壓壓大小不不變，而而將電源源頻率增增大，則則三個(gè)電電流表示示數(shù)I11、I2、I3的關(guān)系系是( ) A、II1=I2=I3B、I1I2I3C、I2I1I3D、I3I1I2【解析】交交流電頻頻率增大大，電阻阻R對(duì)電電流的阻阻礙作用用不變所所以A1表讀數(shù)數(shù)不變。頻頻率增大大，電感感線圈對(duì)對(duì)交變電電流阻礙礙作用增增大，對(duì)對(duì)電流的的阻礙作作用變大大，所以以電流變變小，AA2表讀數(shù)數(shù)變小。頻頻率增大大，電容容器對(duì)交交變電流流阻礙作作用變小小，對(duì)電電流的阻阻礙作用用變小，所所以電流流變大，A3表讀數(shù)變大故答案為D?！纠?】如如圖6所示是是電視機(jī)機(jī)電源部部分的濾濾波裝置置，當(dāng)輸輸入端輸輸入含有有直流成成分、交交流低頻頻成分的的電流后后，能在在輸出端端得到較較穩(wěn)定的的直流電電，試分分析其工工作原理理及各電電容和電電感的作作用【解析】當(dāng)當(dāng)含有多多種成分分的電流流輸入到到C1兩端，由由于C1的“通交流流、隔直直流”的功能能，電流流中的交