《电感和电容对交变电流的影响》3教材.ppt

例2、如图所示，当交流电源的电压（有效值）U＝220V、频率f＝50Hz时，三只灯A、B、C的亮度相同（L无直流电阻）。 （1）将交流电源的频率变为f＝100Hz，则 （ ） （2）将电源改为U＝220V的直流电源，则 （ ） A．A灯比原来亮 B．B灯比原来亮 C．C灯和原来一样亮 D．C灯比原来亮 AC BC 直流电只受直流电阻的影响。 线圈除受直流电阻的影响还受感抗的 阻碍作用 串联分压 练习1、如图所示，线圈L的自感系数和电容器的电容C都很小（如L＝100μH，C＝100pF）。此电路的主要作用是（ ） A．阻直流、通交流，输出交流 B．阻交流、通直流，输出直流 C．阻低频、通高频，输出高频交变电流 D．阻高频、通低频，输出低频交变电流和直流电 D “通直阻交，通低阻高” 旁侧C ： “通交隔直” “通高阻低” 练习2、如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，A、B两端加直流电压时，甲灯正常发光，乙灯完全不亮；当A、B两端加上有效值和直流电压相等的交流电压时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光。下列说法正确的有：（ ） BC A．与甲灯串联的元件X是电容器 B．与乙灯串联的元件Y是电容器 C．与甲灯串联的元件X是电感线圈 D．与乙灯串联的元件Y是电感线圈 X可能是电阻或线圈 Y定是电容C X定是线圈 例1、如图所示，L为电感线圈，R为灯泡，电流表内阻为零，电压表内阻无穷大，交流电源的电压u=311sin100πt V，若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为100Hz，下列说法正确的是 A、电流表示数增大 B、电压表示数增大 C、灯泡变暗 D、灯泡变亮 BC * * * （3） （2） 课前思考 如果把下图所示的三种电压加在同一纯电阻R的两端，产生的效果是否相同？若把它们加在同一自感线圈或同一电容器的两端，又会如何呢？ （1） S E L S u L 一、电感器对交变电流的阻碍作用 实验现象：与直流电源相接，灯较亮； 与交流电源相接，灯较暗；若在线圈中加入铁芯，灯更暗；若增加交流电的频率，灯也更暗。 实验结论：电感对交变电流有阻碍作用 3、影响感抗大小的因素 线圈的自感系数 L 交变电流的频率 f L越大，f越高，XL越大 即：XL=2π?L =ωL 感 抗 1、定义：电感线圈对交变电流的阻碍作用。 2、物理意义：是描述电感对交变电流的阻碍作用大小的物理量，用字母XL表示，单位是欧(Ω)。 4、原因： 感抗是由于通过线圈的电流发生变化产生自感电动势对电流的变化产生阻碍作用，频率越高，电流变化越快，产生的自感电动势越大，阻碍作用越大，感抗也就越大。 5、能量的转化：电能和磁场能的往复转化 1、低频扼流圈： 2、高频扼流圈： 1）构造：线圈绕在闭合的铁芯上，匝数N为几千~几万，自感系数L为几十亨，且线圈的电阻较小。 2）作用：通直流，阻交流 1）构造：线圈绕在圆柱形的铁氧体芯上，匝数N为几百或几十，自感系数L为几个毫亨。 2）作用：通直流，通低频 阻高频 电感在生产科技中的应用 例1如图，交流电电压的有效值和直流电电压相等，当开关接直流电源时，灯泡的实际功率P1，当接交流电时，功率P2，则（ ） A.P1=P2 B.P1P2 C.P1P2。 2.交流电通过一段长导线时电流I1， 把导线绕成线圈，再接入原电路，电流I2，则（ ） A.I1=I2 B.I1I2 C.I1I2 分析：对直流电：电能全部转化为热能 对交流电：电能转化为灯泡的热能 和磁场能 S E C S u C 二、电容器对交变电流阻碍作用 实验现象：通交流时，灯会亮；但若将电容短接，灯更亮。 实验结论：电容对交变电流有阻碍作用 (4)探究电容器对交变电流的阻碍作用的影响因素 a. 在前面实验中换一个电容大的 b. 升高交变电流的频率 实验现象：灯均变亮 实验结论：电容器对交流电路存在阻碍作 用，且电容越大、频率越高， 阻碍作用越小。 为什么电容有阻直流通交流的作用？ 1、电容阻直流：是因为电容器的两个极板被绝缘介质隔开了，故只有在通电的瞬间有短暂电流。 2、电容通交流：实际上也并没有电荷通过电容器的两个极板间的绝缘介质，但当交流电压升高时，对电容充电，有充电电流，而当交流电压降低时，电容放电，有放电电流。 充电 放电 思考与讨论 I I I I 1、定义：