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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流电感和电容对交变电流的影响.精品文档. 电感和电容对交变电流的影响【教学目标】1知道为什么电感对交变电流有阻碍作用2知道用感抗来表示电感对交变电流阻碍作用的大小,知道感抗与哪些因素有关3知道交变电流能通过电容,知道为什么电容器对交变电流有阻碍作用4知道用容抗来表示电容对交变电流阻碍作用的大小,知道容抗与哪些因素有关重点:电感和电容对交变电流的影响 难点:电感和电容对交变电流的影响课内探究探究一、电感器对交变电流的阻碍作用演示实验1、结论一、感抗1定义: 对电流阻碍作用的大小,用感抗表示2感抗的成因:因为交变电流的 随时间周期性变化,这个变化的
2、电流通过线圈时产生一个自感电动势,自感电动势总是阻碍 的变化,故线圈对交变电流有阻碍作用,这就是感抗3决定因素: 研究可得出线圈的感抗XL与它的自感系数L及交变电流的频率f间有如下的关系: XL2fL结论二、低频扼流圈和高频扼流圈1低频扼流圈:自感系数 的线圈(约几十亨),线圈电阻较 ,对直流的阻碍作用较小,这种线圈可以“通 ,阻 ”。2高频扼流圈:自感系数较小的线圈(约几个毫亨),对低频交变电流的阻碍作用较 而对高频交变电流的阻碍作用很 ,可以用来“通 ,阻 ”。探究二、电容器对交变电流的阻碍作用演示实验二、结论三、交变电流能够“通过”电容器(1)电流实际上并没有通过电容器 ,也就是说,自由
3、电荷定向移动,不会从一个极板经极板间的电介质到达另一个极板(2)电容器“通交流”,只不过是在交变电压的作用下,当电源电压升高时,电容器 ,电荷向电容器的极板上集聚,形成 ;当电源电压降低时,电容器 ,电荷从电容器的极板上放出,形成 电容器交替进行充电和放电,电路中就有了电流,表现为交流“通过”了电容器结论四、容抗1定义: 对交流的阻碍作用的大小,用容抗来表示2成因:电容器接入交流电路中后,极板上的电荷形成了二极板间的电压,这电压和电源电压相反,从而产生了对交变电流的阻碍作用,即形成了容抗3决定因素:交流电路中的容抗和交变电流的频率、电容器的电容成反比容抗与交变电流的频率和电容的关系为XC 1/
4、2fC,即交流电的频率越大,电容越 ,电容器对交变电流的阻碍作用越小,容抗越 结论五、电感和电容在电路中的作用1电感的作用是:“通 、阻 、通 、阻 ”2电容的作用是:“通 、 直流、通 、阻 ”【典型例题】一、电感对交变电流的影响【例1】 交变电流通过一段长直导线时,电流为I,如果把这根长直导线绕成线圈,再接入原电路,通过线圈的电流为I,则()AII BII2I3C、I2I1I3D、I3I1I2课堂检测1. 如图4所示,接在交流电源上的电灯泡正常发光,以下说法正确的是A把电介质插入电容器,灯泡变亮B增大电容器两极板间的距离,灯泡变亮C减小电容器两极板间的正对面积,灯泡变暗D使交变电流频率减小
5、,灯泡变暗2、如图所示的交流电路中,如果电源电动势的最大值不变,交流电的频率增大时,可以观察到三盏电灯亮度的变化情况是A.L1、L2、L3亮度都不变 B.L2变暗,L2不变、L3变亮C.L1变暗、L2变亮、L3不变 D.L1变亮、L2变暗、L3不变3.如图536所示,输入端ab的输入电压既有直流成分,又有交流成分,以下说法中,正确的是(L的直流电阻不为零)()A直流成分只能从L通过B交流成分只能从R通过C通过R的既有直流成分又有交流成分D通过L的直流成分比通过R的直流成分要大4如图537所示电路中,U为220 V交流电源,C为电容器,R是电阻,这一交流电路电压有效值关系是U2UU.关于交流电压
6、表的示数,下列说法正确的是()A等于220 VB大于220 VC小于220 V D等于零5如图538所示,交流电源的电压为220 V,频率f50 Hz,三只灯L1、L2、L3的亮度相同,线圈L无直流电阻,若将交流电源的频率变为f100 Hz,则()AL1灯比原来亮BL2灯比原来亮CL3灯和原来一样亮DL3灯比原来亮6.如图5所示,L1、L2和L3是相同型号的白炽灯,L1与电容器C串联,L2与带铁芯的线圈L串联,L3与一个定值电阻R串联当a、b间接电压有效值为U、频率为f的正弦交流电源时,三只灯泡的亮度相同现将a、b间接另一正弦交流电源时,发现灯泡L1变亮、L2变暗、L3亮度不变由此可知,另一正
7、弦交流电源可能是()A电压有效值仍为U,而频率大于fB电压有效值大于U,而频率大于fC电压有效值仍为U,而频率小于fD电压有效值小于U,而频率大于f课后巩固7.如图6所示交流电源的电压有效值跟直流电源的电压相等,当将双刀双掷开关接到直流电源上时,灯泡的实际功率为P1,而将双刀双掷开关接在交流电源上时,灯泡的实际功率为P2,则()AP1P2BP1P2CP1W2CW1P2,故选B.8答案C解析电容器的电容是由电容器本身的特性所决定的,与外加的交变电源的频率无关,选项A和B是错误的,当交变电源的频率减小时,电容器充放电的速度减慢,电容器的容抗增大,电流减小,电灯变暗,故C对,D错9答案B解析匀速运动
8、时,产生的感应电动势是稳定的,感应电流也是恒定的,因此在线圈上不会产生感抗,所以通过小灯泡的电流大,消耗的电能多;当ab做变速运动时,产生的感应电动势是变化的,感应电流也是变化的,在线圈上产生感抗,使通过小灯泡的电流减小,因此消耗的电能少故B正确10答案D解析A图放大器得到所有成分;B图放大器可得到直流成分,若为高频扼流圈也可得到低频成分;C图既可得高频成分也可得低频成分;D图通过C1的是高、低频都有,通过C2的是旁路电容让高频成分滤去,故D正确11解析:选BC.由u220sin100t V可知电源原来的频率:fHz50 Hz,当频率增大时,线圈的感抗增大,电路中的干路电流将减小,因此A、D错、C正确图中电灯与电感线圈串联,所以总电压(有效值)UULUR,因UR减小,而总电压的有效值不变,所以UL增大,因此选项B也正确12解析:选AD.电感的特点是:“通直流、阻交流、通低频、阻高频”电容的特点是:“通交流、阻直流、通高频、阻低频”由题意:a、b两端加直流电压时,L2灯不亮;加交流电压时,L2较亮,可知B为电容器,而L1灯先是亮的,后又较暗,可知A为电感线圈交流电频率越大时,线圈感抗越大,电容器容抗越小,故D正确