20.3電感器與電容器對交流電的作用（原卷版）

20.3電感器與電容器對交流電的作用要點一.電感器對交流電的阻礙作用1.感抗（XL）1.定義電感器對交流電的阻礙作用叫做感抗阻礙原因：因為交流電會使電感線圈產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，因而阻礙電流的變化，故而產(chǎn)生感抗。2.影響感抗大小的因素（高中只進行定性分析）=1\*GB3①f交流電頻率=2\*GB3②L線圈自感系數(shù)XL=2fL單位：歐姆2.阻礙特點=1\*GB3①通直流、阻交流：因為恒定電流不變化，不能引起自感現(xiàn)象，所以對恒定電流沒有阻礙作用。交變電流時刻改變，必有自感電動勢產(chǎn)生以阻礙電流的變化，所以對交流有阻礙作用。=2\*GB3②通低頻、阻高頻：這是對不同頻率的交變電流而言的因為交變電流的頻率越高，電流變化越快，感抗也就越大，對電流的阻礙作用越大。3.電感器的應(yīng)用類型低頻扼流圈高頻扼流圈構(gòu)造匝數(shù)多、有鐵芯匝數(shù)少、無鐵芯自感系數(shù)較大較小感抗大小較大較小作用通直流、阻交流通高頻、阻低頻要點二.電容器對交流電的阻礙作用1.容抗1.定義電容器對交流電的阻礙作用容抗阻礙原因：在交流電作用下，電容器的充放電過程中，兩極板上積累的電荷會阻礙電荷向這個方向運動，故而產(chǎn)生容抗。2.影響容抗大小的因素（高中只進行定性分析）=1\*GB3①f交流電頻率=2\*GB3②C電容的電容XL=12fL單位：2.阻礙特點=1\*GB3①“通交流”當(dāng)電容器接到交流電源上時，自由電荷在交變電壓的作用下，電容器交替進行充電和放電，電路中就有電流了，表現(xiàn)為交變電流“通過”了電容器。=2\*GB3②“隔直流”電容器的兩個極板被絕緣介質(zhì)隔開了，恒定電流不能通過電容器。3.電容器的應(yīng)用=1\*GB3①隔直通交電容器作用：通交流、隔直流原理：用來“通交流、隔直流”的電容器叫耦合電容器，其電容一般較大，容易進行充放電。常串接在兩級電路之間，以使電流中的交流成分通過，直流成分會被隔斷。如圖所示。=2\*GB3②高頻旁路電容器作用：通高頻、阻低頻原理：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。若在下一級電路的輸入端并聯(lián)一個電容器，就可只把低頻成分的交流信號輸送到下一級裝置。具有這種“通高頻、阻低頻”用途的電容器叫高頻旁路電容器，其電容一般較小，不容易進行充放電。如圖所示。要點三.電阻、感抗、容抗的比較電阻感抗容抗產(chǎn)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(xiàn)象阻礙電流的變化電容器兩極板上積累的電荷對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(如交流)有阻礙作用不能通直流，只能通變化的電流決定因素由導(dǎo)體本身(長短、粗細、材料)決定，與溫度有關(guān)由線圈的自感系數(shù)和交流的頻率決定(成正比)由電容的大小和交流的頻率決定(成反比)說明：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，所以電感、電容上不會消耗電能，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。要點四.電容器與電感器的組合應(yīng)用根據(jù)電感、電容對交變電流阻礙作用的特點，可以將二者結(jié)合到一起來完成一定的任務(wù)。1.如果將電容與負載并聯(lián)，然后與電感串聯(lián)，就能更好的起到濾掉電流中交流成分或高頻成分的作用。如圖所示。2.如果將電感與負載并聯(lián)，然后與電容串聯(lián)，就能更好的起到濾掉電流中直流成分或低頻成分的作用。如圖所示。題型1.感抗及容抗的理解及應(yīng)用經(jīng)典例題典例1（多選）電感對交變電流的影響的以下說法中，正確的是（）A．電感對交變電流有阻礙作用B．電感對交變電流阻礙作用的大小叫感抗C．電感對某一頻率的交變電流的阻礙作用跟線圈的自感系數(shù)有關(guān)D．線圈的自感系數(shù)越大，交變電流的頻率越高，電感對交變電流的阻礙作用就越大典例2（多選）電容對交變電流的影響的以下說法中，正確的是（）A．交變電流能通過電容器B．電容器具有通直流、阻交流的作用C．電容器電容較小，它具有通高頻、阻低頻的功能D．電容器的電容越大，交變電流的頻率越高，電容器對交變電流的阻礙作用就越小典例3關(guān)于感抗，下列說法中正確的是（）A．感抗是由于電流變化時在線圈中產(chǎn)生了自感電動勢，阻礙電流的變化B．感抗的大小不僅與自感系數(shù)有關(guān)，還與電流的頻率有關(guān)C．感抗雖然對交變電流有阻礙作用，但不消耗能量D．感抗是線圈的電阻產(chǎn)生的鞏固提升鞏固1對交變電流通過電容器的正確理解是（）A．交變電流能夠使電容器極板間的絕緣介質(zhì)變成導(dǎo)體B．交變電流定向移動的電荷通過電容器兩板間的絕緣介質(zhì)C．交變電流能夠使電容器交替進行充電、放電，電路中就有了電流，表現(xiàn)為交變電流通過了電容器D．交變電流通過了電容器，實際上自由電荷并沒有通過電容器極板間的絕緣介質(zhì)（擊穿除外）鞏固2對扼流圈的以下說法，正確的是（）A．扼流圈是利用電感阻礙交變電流的作用制成的B．低頻扼流圈用來“通低頻、阻高頻”C．高頻扼流圈用來“通直流、阻交流”D．高頻扼流圈對低頻交變電流的阻礙作用小，對高頻交變電流的阻礙作用很大鞏固3關(guān)于電子電路中的扼流圈，下列說法正確的是（）A．扼流圈是利用電感線圈對交流的阻礙作用來工作的B．高頻扼流圈的作用是允許低頻交流通過，而阻礙高頻交流通過C．低頻扼流圈的作用是不僅要阻礙高頻交流通過，還要阻礙低頻交流通過D．高頻扼流圈的電感比低頻扼流圈的電感大題型2.電感器及電容器在交流電中的應(yīng)用經(jīng)典例題典例1如圖所示電路中，AB兩端加交流電壓u＝141sin157t(V)時，小燈泡發(fā)光。若AB間電壓變換為如下四種情況時(小燈泡都沒有被燒毀)，可以使小燈泡亮度增加的是()A．直流電壓141VB．直流電壓100VC．交流電壓u＝141sin100tVD．交流電壓u＝141sin314tV典例2在如圖所示電路中，交變電源是有效值為220V的電源，C是電容器，R是電阻，關(guān)于交流電壓表的示數(shù)，下列說法中正確的是()A．等于220V B．大于220VC．小于220V D．等于零典例4下列電路，能防止高頻交變電流的沖擊，有效保護電器的是()鞏固提升鞏固1多選)如圖所示，輸入端a、b的輸入電壓既有直流成分，又有交流成分，以下說法中正確的是(L的直流電阻不為零，且很小)()A．直流成分只能從L通過B．交流成分只能從R通過C．通過R的既有直流成分又有交流成分D．通過L的直流成分比通過R的直流成分必定要大鞏固2有些電源輸出的電流既有交流成分又有直流成分，而我們只需要穩(wěn)定的直流，不希望其中混有太多的交流成分，這時可以采用如圖所示的電路；為了盡量減小R2上的交流成分，下列正確的是()A．選用電容C小的電容器，選用自感系數(shù)L大的電感器B．選用電容C小的電容器，選用自感系數(shù)L小的電感器C．選用電容C大的電容器，選用自感系數(shù)L大的電感器D．選用電容C大的電容器，選用自感系數(shù)L小的電感器鞏固3如圖所示，三只完全相同的燈泡a、b、c分別與電阻R、電感L、電容C串聯(lián)，再將三者并聯(lián)，接在220V、50Hz的交變電壓兩端，三只燈泡亮度相同。若接在220V、40Hz的交變電壓兩端，則()A．三只燈泡亮度都不變 B．三只燈泡都將變亮C．a(chǎn)亮度不變，b變亮，c變暗 D．a(chǎn)亮度不變，b變暗，c變亮鞏固4如圖是某音響的部分電路簡化圖，L為高頻扼流圈，電容器C的電容較小，輸入信號既有高頻成分，也有低頻成分，E為揚聲器，則通過揚聲器的信號是（）A．既有高頻成分，也有低頻成分 B．只有高頻成分C．只有低頻成分 D．沒有信號拓展拔高拓展1如圖所示，線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁場的bc邊以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，其線圈中感應(yīng)電動勢的峰值為Em，閉合回路中兩只燈泡均能正常發(fā)光。則()A．從圖中位置開始計時，感應(yīng)電動勢瞬時表達式為