電阻、電感和電容對交變電流的作用

電阻、電感和電容對交變電流的作用1、認識電阻對交變電流的作用2、研究電感對交變電流的作用3、研究電容對交變電流的作用1、導體內有大量的_________，這是允許電流通過的必要條件，同時導體又對電流有__________，這個_________就是我們所說的電阻．2、導體對交變電流和對直流電呈現的電阻是______的，電阻定律和歐姆定律都成立．自由電子阻礙作用阻礙作用相同一、認識電阻對交變電流的作用1．實驗探究如圖所示，把線圈L與白熾燈串聯(lián)起來，先把它們接到直流電源上，再把它們接到交流電源上，取直流電壓與交流電壓的有效值相等．觀察兩種情況下燈泡的亮度．二、電感對交變電流的作用實驗現象：B燈比A燈暗；增大線圈的自感系數，燈泡更暗；增大交變電流的頻率，燈泡更暗．實驗結論：電感對交變電流有阻礙作用．線圈的自感系數越大，交變電流的頻率越高，阻礙作用就越大．2．感抗電感器對交流電的阻礙作用的大小用感抗表示．3．感抗產生的原因交變電流通過電感線圈時，由于電流時刻都在變化，因此在線圈中就會產生自感電動勢，而自感電動勢總是要阻礙原電流的變化，故電感線圈對交變電流會起阻礙作用．我們已經學習過，自感電動勢的大小與線圈的自感系數及電流變化的快慢有關：自感系數越大，交變電流的頻率越高，產生的自感電動勢就越大，對交變電流的阻礙作用就越大，感抗也就越大．4．感抗的決定因素感抗與交變電流的頻率、電感線圈的自感系數成正比．可用公式表示，不作計算要求，單位是歐姆XL＝2πfL5．感抗的應用(1)高頻扼流圈高頻扼流圈的自感系數很小，只對高頻交變電流有較大的作用，對低頻交變電流的阻礙作用較小，對直流的阻礙作用更小．它具有“通直流，通低頻、阻高頻”的作用．(2)低頻扼流圈低頻扼流圈的自感系數很大，即使交流的頻率較低，它產生的感抗也很大．它具有“通直流，阻交流”的作用．電感線圈對交變電流的阻礙作用的本質是交變電流通過線圈時，由于電流時刻都在變化，所以自感現象就不斷地發(fā)生，而自感電動勢總是要阻礙電流的變化．1．實驗現象電路中串有電容器時，接通直流電源時，燈泡A不亮；接通交流電源時，燈泡B亮．2．實驗結論交變電流能夠通過電容器，直流不能通過電容器．三、電容對交變電流的作用3．實驗現象的本質(1)直流不能通過電容器是因為電容器的兩個極板間是絕緣的．(2)交變電流加到電容器上后，當電源電壓升高時，電源給電容器充電，電荷向電容器極板上聚集，在電路中，形成充電電流，如圖甲所示；當電源電壓降低時，電容器放電，原來極板上聚集的電荷又放出，在電路中形成放電電流，如圖乙所示．電容器交替進行充電和放電，電路中就有了電流，好像是交變電流“通過”了電容器，但實際上自由電荷并沒有通過電容器兩極板間的絕緣介質．電容器的兩極板之間是絕緣的，不論是恒定電流還是交變電流，自由電荷都不能通過兩極板之間的絕緣體(電介質)．1．電容器為什么會對交變電流產生阻礙作用？電源電壓推動自由電荷向某一方向做定向運動時，電容器極板上積累的電荷卻阻礙它們向此方向做定向運動，這就產生了電容器對交變電流的阻礙作用．2．容抗(1)定義：電容器對交流阻礙作用的大小叫做容抗．(2)影響因素：實驗表明，容抗與電容器電容的大小及交流電的頻率有關，電容器的電容C越大，交流的頻率f越高，容抗越?。奖硎荆篨C＝

12πfC其中f是交變電流的頻率，C是電容器的電容．3．電容器在電路中的作用(1)“隔直流，通交流”的作用直流不能通過電容器，因此電容器有“隔直”作用，對于電容較大的電容器，容易進行充放電，因此這種電容器一般用來“隔直流，通交流”，如隔直電容器．3．電容器在電路中的作用(2)“通高頻，阻低頻”的作用對頻率不同的交流，頻率越高，容抗越小，頻率越低，容抗越大．電容較小的電容器，對高頻交流的容抗小，阻礙小，對低頻交流的容抗大，阻礙大．因此，這種電容器一般用來“通高頻，阻低頻”，如高頻旁路電容器．實際應用電路如圖所示，圖中“—”為電路中的直流成分，“～”為電路中的交流低頻成分，“”為電路中的交流高頻成分．4．電阻、感抗、容抗的對比電阻感抗容抗產生的原因定向移動的自由電荷與不動的離子間的碰撞由于電感線圈的自感現象阻礙電流的變化電容器兩極板上積累的電荷對向這個方向定向移動的電荷的反抗作用在電路中的特點對直流、交流均有阻礙作用只對變化的電流，如交變電流有阻礙作用不能通直流，只能通變化的電流．對直流的阻礙作用無限大，對交流的阻礙作用隨頻率的降低而增大決定因素由導體本身(長短、粗細、材料)決定，與溫度有關由線圈本身的自感系數和交流的頻率決定由電容的大小和交流的頻率決定電能的轉化與做功電流通過電阻做功，電能轉化為內能電能和磁場能往復轉化電能與電場能往復轉化(1)電感器和電容器在交變電流的電路中，電壓和電流有效值的分配關系同恒定電流的電路．(2)交變電流電路中的電感器中，電能和磁場能之間相互轉化，本身不消耗電能．(3)交變電流電路中的電容器中，電能和電場能之間相互轉化，本身不消耗電能.如圖所示，電路中完全相同的三只燈泡A1、A2、A3分別與電阻R、電感L、電容C串聯(lián)，然后再并聯(lián)到“220V50Hz”的交流電源上，三只燈泡亮度恰好相同．若保持交變電壓有效值U不變，將交變電流的頻率增大到60Hz，則發(fā)生的現象是()試題訓練A．三燈亮度不變B．三燈均變亮C．A1不變、A2變亮、A3變暗D．A1不變、A2變暗、A3變亮【答案】D【分析】

電阻、電感、電容對交變電路的影響．【解析】

【方法總結】電阻對交變電流的阻礙作用與電流的頻率無關，只由本身決定．感抗、容抗大小的決定因素：(1)感抗：感抗的大小決定于線圈的自感系數L和交流電的頻率f.線圈的自感系數越大，交流電的頻率越高，線圈的感抗就越大．(2)容抗：容抗的大小決定于電容器電容的大小C和電流的頻率f，交變電流的頻率越高，電容越大，容抗就越?。x聯(lián)想記憶課堂鞏固訓練1.下列說法中正確的是()A．電感的感抗只由線圈自身決定B．同一電感對于不同頻率的交變電流的感抗不同C．電容器的容抗與電