1、5.3电感和电容对交电感和电容对交变电流的影响变电流的影响电阻器、电感器、电容器是交流电路中三种基本元件电阻器、电感器、电容器是交流电路中三种基本元件在直流电路中，影响电流跟电压关系的只有电阻。在直流电路中，影响电流跟电压关系的只有电阻。在交流电路中，影响电流跟电压关系的，除了电在交流电路中，影响电流跟电压关系的，除了电阻外，还有电感和电容。阻外，还有电感和电容。演示演示1 如图所示：电阻电阻R分别接到电压相同的交、分别接到电压相同的交、直流电源上，观察两次灯的亮度，说明了什么直流电源上，观察两次灯的亮度，说明了什么道理？道理？R S E R S u 说明电阻对交流和直流的阻碍作用相同。说明电
2、阻对交流和直流的阻碍作用相同。现象：灯的亮度相同。现象：灯的亮度相同。演示演示1 把带铁芯的线圈把带铁芯的线圈 L 与小灯泡串联起来，先把与小灯泡串联起来，先把它们它们接到接到直流电源直流电源上，再把它们接到上，再把它们接到交流电源交流电源上，电压相上，电压相同同。观察两种情况下灯泡的亮度。这个实验说明了。观察两种情况下灯泡的亮度。这个实验说明了什么？什么？现象：现象：接直流的亮些，接交流的暗些。L S E L S u 结论：电感对直流电没有阻碍作用（通直）电感对交流电有阻碍作用（阻交）人教版高中物理交变电流PPT优秀课件人教版高中物理交变电流PPT优秀课件一、电感器对交变电流的阻碍作用一、电
3、感器对交变电流的阻碍作用1 1、电感对直流电没有阻碍作用，交流电有阻碍作用。、电感对直流电没有阻碍作用，交流电有阻碍作用。通直阻交通直阻交2、电感线圈对交流电的阻碍作用的大小用、电感线圈对交流电的阻碍作用的大小用感抗感抗表示。表示。3、影响感抗大小的因素、影响感抗大小的因素线圈的自感系数线圈的自感系数 L交变电流的频率交变电流的频率 f 线圈的自感系数越大，交变的频率越高，电感对线圈的自感系数越大，交变的频率越高，电感对交流的阻碍作用就越大，也就是感抗越大。交流的阻碍作用就越大，也就是感抗越大。fLXL2通低频、阻高频人教版高中物理交变电流PPT优秀课件人教版高中物理交变电流PPT优秀课件 直
4、流电，可以看成 f=0（频率很低）的交变电流，这时XL 为0、所以可以通过；当 f 很大时XL 不为0，阻碍电流通过，所以对高频电流起阻碍作用。fLXL2人教版高中物理交变电流PPT优秀课件人教版高中物理交变电流PPT优秀课件电感在生产科技中的应用电感在生产科技中的应用 线圈在电子技术中有广泛应用，有两种扼流圈就是利用电感对交变电流的阻碍作用制成的。低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用。图5.3-2 扼流圈即即“通直流、阻交流通直流、阻交流”。作用：构造：线圈绕在闭合的铁芯上，匝数 N 为几千到几万，自感系数 L 为几十亨，且线圈的电阻较小。人教版高中物理交变电流PPT优秀课件人教版高中物理
5、交变电流PPT优秀课件高频扼流圈构造：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。作用：对低频交变电流阻碍小，对高频交变电流 阻碍大。即“通低频、阻高频”。R2LR1交、直流成分均有R2两端的直流电压与R1两端大约相等，交流电压比R1两端小很多。低频扼流线圈有来“通直流，阻交流”。人教版高中物理交变电流PPT优秀课件人教版高中物理交变电流PPT优秀课件 L S E 接通电路，灯缓慢变亮，接通电路，灯缓慢变亮，通电自感。通电自感。为什么电感线圈有通直流，阻交流的作用为什么电感线圈有通直流，阻交流的作用?由于通过线圈的电流发生变化产生由于通过线圈的电流发生变化产生
6、自感电动势自感电动势，电动势对电流的变化产生阻碍作用，频率越高，电流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，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。感抗也就越大。人教版高中物理交变电流PPT优秀课件人教版高中物理交变电流PPT优秀课件如图所示的电路中，正弦交流电源电压的有效值为220 V，则关于交流电压表的示数，以下说法中正确的是()A等于220 VB大于220 VC小于220 VD等于零 电感线圈对交变电流产生感抗“通直流、阻交流，通低频、阻高频”例例1:人教版高中物理交变电流PPT优秀课件人教版高中物理交变电流PPT优
7、秀课件演示演示3 如图所示：把小灯泡与电容器串联起来，先把它把小灯泡与电容器串联起来，先把它们接到们接到直流直流电源上，再电源上，再把它们接到把它们接到交流交流电源上电源上。观察。观察两种情况下灯泡的发光情况。这个实验两种情况下灯泡的发光情况。这个实验说明了什么？说明了什么？C S E C S u 现象：现象：直流电，灯泡不亮；交流电，灯泡亮了。结论：电容对直流电有阻碍作用（阻直）电容对交流电没有阻碍作用（通交）人教版高中物理交变电流PPT优秀课件人教版高中物理交变电流PPT优秀课件二、交变电流能够通过电容器二、交变电流能够通过电容器1、电容阻直流：、电容阻直流：是因为电容器的两个极板被是因为
8、电容器的两个极板被绝缘介质绝缘介质隔开了，故只有在通电的瞬间有短暂电流。隔开了，故只有在通电的瞬间有短暂电流。人教版高中物理交变电流PPT优秀课件人教版高中物理交变电流PPT优秀课件2、电容通交流：、电容通交流：实际上也并没有电实际上也并没有电荷通过电容器的两个极板间的绝缘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，对电介质，但当交流电压升高时，对电容器充电，有充电电流，而当交流容器充电，有充电电流，而当交流电压降低时，电容器放电，有放电电压降低时，电容器放电，有放电电流。如此交替进行。电流。如此交替进行。人教版高中物理交变电流PPT优秀课件人教版高中物理交变电流PPT优秀课件三、
9、电容器对交变电流的阻碍作用三、电容器对交变电流的阻碍作用1 1、电容对直流电有阻碍作用，交流电没有有阻碍作、电容对直流电有阻碍作用，交流电没有有阻碍作用。用。通交阻直通交阻直2、电容对交流电的阻碍作用的大小用、电容对交流电的阻碍作用的大小用容抗容抗表示。表示。3、影响容抗大小的因素、影响容抗大小的因素电容器的电容电容器的电容 C交变电流的频率交变电流的频率 f 电容越大，交变电流的频率越高，电容越大，交变电流的频率越高，充放电进行得充放电进行得越快，充放电电流越大，容抗越小越快，充放电电流越大，容抗越小。fCXC21阻低频，通高频阻低频，通高频人教版高中物理交变电流PPT优秀课件人教版高中物理
10、交变电流PPT优秀课件有些电源输出的电流既有交流成分又有直流成分，而我们只需要稳定的直流，不希望其中混有太多的交流成分，这时可以采用图53-3的电路。现在我们又知道，电容具有“隔直流、通交流”的作用，如果同时使用电感器和电容器，是不是可以使负載电阻R2上的交流成分更少?试着在图5.3-3的基础上在右侧虚框中画出这样的电路图。为了尽量减少R2上的交流成分，应该怎样选择线圈的自感和电容器的电容?说一说说一说人教版高中物理交变电流PPT优秀课件人教版高中物理交变电流PPT优秀课件使用220V交流电源的电气设备和电子仪器，金属外売与电源之间都有良好的绝缘，但是，有时候用手触摸外壳仍会感到“麻手”，用试
11、电笔测试时氖管也会发发光，这是为什么？人教版高中物理交变电流PPT优秀课件人教版高中物理交变电流PPT优秀课件 原来，与电源相连的机芯和金属外壳可以看做电容器的两个极板，电源中的交变电流能够“通过”这个“电容器”。当用手触摸金属外壳时，可能有一点点电流经人体流入大地。虽然这点“漏电”一般不会造成人身伤害，但是为了确保安全，电气设备和电子仪器的金属外壳都应该接地。金属极板金属极板（外壳）（外壳）金属极板金属极板（机芯）（机芯）人教版高中物理交变电流PPT优秀课件人教版高中物理交变电流PPT优秀课件 电容不仅存在于成型的电容器中、也存在于电路的导线、元件及机売同。有时候这种电容的影定很大的当交流的
12、频率很高时更是这样。同样，电感也不仅存在于成型的线圏中。下面将要讲到远距离输电、输电线的电感和电容都很大，它们造成的损失常常比电阻造成的还要大。人教版高中物理交变电流PPT优秀课件人教版高中物理交变电流PPT优秀课件电阻、感抗和容抗的比较电阻：感抗：容抗：fLXL2fCXC21r r对直流和交流均有阻碍作用对直流和交流均有阻碍作用 通直流、阻交流通交流、隔直流通低频、阻高频通高频、阻低频人教版高中物理交变电流PPT优秀课件人教版高中物理交变电流PPT优秀课件1、交流电流表A1，A2，A3分列与电容器C、线圈L和电阻R事联后接在同一个交流电源上，供电电压瞬时值为U1 Umsinw1t，三个电流表
13、各有不同的读数。现换另一个电源供电，供电电压眸时值为U2 Umsinw2t，w22w1。改換电源后，三个电流表的读数是否变化?如果有变化，各是增还是减小?为什么?课后习题解答：课后习题解答：解：解：由公式w=2f知，改换电源后交流电的频率变大，线圈的感抗变大，电容器的容抗变小，对电阻没影响，所以A1示数将増大，A2数将减小，A3示数不变。人教版高中物理交变电流PPT优秀课件人教版高中物理交变电流PPT优秀课件2、在电子技术中，声音、图像等信号都要变成交变电流来处理。弱的信号电流往往需要经过几级放大。在某级放大之后，要把信号送到下一级，但两级的直流工作状态不能相互影响。这时可以在两级之间接入示的
14、电路，图中的电容称为耦合电容。说一说，这个电路怎样起到了“隔直流、通交流”的作用。电容器具有“隔直流、通交流”的作用，输入端输入信号中有直流，也有交流，直流电通过电阻R，电容器阻直流电通过，但交流电可以通过电容器，则输出端只有交流没有直流。解：解：人教版高中物理交变电流PPT优秀课件人教版高中物理交变电流PPT优秀课件3、在电子技术中，从一装置输出的交流常常既有高频成分，又有低频成分。如果只需要把低频成分输送到下一级装置，可以在下一级电路的输入端并联个电容器(图5.3-8)。这样，进入下一级的高频成分就很少了。这种电容器叫做高频旁路电容器。说一说，这个电容器怎样起到高频旁路的作用。解：解：电路
15、的输入端输入的电流既有直流成份，又有交流低频成分和交流高频成分要只把交流的低频成分输送到下一级，该电路要隔掉直流，通低频，阻高频，C与输出电路并联，起到通高频，阻低频，使高频成分能通过，低频成分到达下一级，C又叫高频旁路电容。人教版高中物理交变电流PPT优秀课件人教版高中物理交变电流PPT优秀课件课堂小结电阻对交流和直流的阻碍作用相同。一、电感器对交变电流的阻碍作用1、电感对直流电没有阻碍作用，交流电有阻碍作用。通直阻交、通低频、阻高频2、电感线圈对交流电的阻碍作用的大小用感抗表示。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 线圈的自感系数越大，交变的频率越高，电感对交流的阻碍
16、作用就越大，也就是感抗越大。fLXL2 直流电，可以看成 f=0（频率很低）的交变电流，这时XL 为0、所以可以通过；当 f 很大时XL 不为0，阻碍电流通过，所以对高频电流起阻碍作用。人教版高中物理交变电流PPT优秀课件人教版高中物理交变电流PPT优秀课件4、电感在生产科技中的应用低频扼流圈高频扼流圈二、交变电流能够通过电容器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，对电容器充电，有充电电流，而当交流电压降低时，电容器放电，有放电电流。如此交替进行。三、电容器对交变电流的阻碍作用1、电容对直流电有阻碍作用，交流电没有有阻碍作用。通交阻直、阻低频，通高频2、电容对交流电的阻碍作用的大小用容抗表示。人教版高中物理交变电流PPT优秀课件人教版高中物理交变电流PPT优秀课件3、影响容抗大小的因素电容器的电容 C交变电流的频率 f 电容越大，交变电流的频率越高，充放电进行得越快，充放电电流越大，容抗越小。fCXC21人教版高中物理交变电流PPT优秀课件人教版高中物理交变电流PPT优秀课件
