電容器 電感在交流電路中的作用學案

2022-07-15 09:57:03 字數 2397 閱讀 7365

一、知識梳理

第四節電容器在交流電路中的作用

(一)電容器對交流電的導通作用

1. 觀察右圖2-4-1和

圖2-4-2的實驗可知,電容器_____使直流電通過,但_____導通交流電.

2.電容器導通交流電的實質(右圖2-4-3):電容器接入交變電路中時,由於兩極板的電壓在周期性地變化,使電容器反覆地______和_____,雖然電容器的兩極板間並沒有電流通過,但在連線電容器和電源的電路中卻形成_______電流.

3.思考:電容器「通交流」的演示中,電流真的流過電容器了嗎?

(二)電容器對交流電的阻礙作用

教材p43(右圖2—4—3)的實驗**結果表明:

1.電容器對交流電有______作用,此作用稱為容抗.

2.容抗的大小跟______和交流電的_____有關.電容越小,容抗越____;頻率越低,容抗越_____.

3.容抗公式:xc

(三)電容器在電子技術中的應用

在電子技術中,常用的電容器有_______電容(右圖)和電容(右圖)兩種.

隔直電容:直流不能通過電容器c,只能經電阻r形成迴路.

旁路電容:c的電容較小,低頻訊號不能通過,但高頻干擾訊號可以通過.

(四)電容對交變電流作用的成因分析

當交變電流「通過」電容器時,給電容器充電或放電,形成充電或放電電流,在形成電流的過程中,對自由電荷來說,當電源的電壓推動它們向某一方向做定向移動的時候,電容器兩極板上積累的電荷卻反抗它們向這個方向做定向移動,也就是說在給電容器充電或放電過程中,在電容器兩極形成跟原電壓相反的電壓,這就對電流產生了阻礙作用.

特別提醒:

當電容器與直流電源的兩極相連線時,接通的瞬間因電容器充電產生瞬時電流.充電完畢後,電容器兩極板間電壓與電源兩極間電壓相等,電路中沒有電流.

第五節電感在交流電路中的作用

(一)、電感器對交流電的阻礙作用

教材p45~46的實驗表明:

1.電感器對交流電有________作用,此作用稱為感抗.

2.線圈的電感(即自感係數l)越_____,交流電的頻率越_______,感抗越大.

3.感抗公式:xl

(二)、電感在電子技術中的應用

兩種扼流圈:1.低頻扼流圈,主要作用:通流、阻流。

2.高頻扼流圈,主要作用:通頻、阻頻。

3.思考: 直流電與交流電哪個更容易通過電感線圈?低頻交流電與高頻交流電哪個更容易通過電感線圈?

(三)、電感對交變電流的阻礙作用

交變電流通過線圈時,由於電流時刻在變化,線圈中產生自感電動勢,自感電動勢阻礙電流的變化,就形成了對交變電流的阻礙作用,因此,感抗的

實質是由線圈的自感現象引起的.直流電通過線圈時,電流的大小、方向都不變,線圈中不產生自感電動勢,也就沒有感抗.

特別提醒:

當電容器與直流電源的兩極相連線時,接通的瞬間因電容器充電產生瞬時電流.充電完畢後,電容器兩極板間電壓與電源兩極間電壓相等,電路中沒有電流.

二、電阻、感抗、容抗的區別

特別提醒:

雖然不要求應用容抗、感抗公式進行計算,但熟記容抗及感抗公式

xc=1/2πfc,xl=2πfl可快速判斷容抗、感抗大小的變化。

二、典型題例分析:

型別一:電容器對交變電流的阻礙作用。

例一:如圖甲、乙所示的兩個電路都是從左端輸入訊號,從右端輸出訊號。甲圖輸入端輸入的是高頻、低頻混合交流訊號;乙圖輸入端輸入的是直流和低頻交流混合訊號。

要求只輸出低頻交流訊號,那麼c1、c2中哪個該用大電容?哪個該用小電容?

變式訓練一:直流電源電壓與交流電源電壓的有效值相同,自感線圈的直流電阻不計,則燈泡發光最亮的圖是( )

型別二:電感對交變電流的阻礙作用。

例二:(2023年安康高二檢測)兩隻完全相同的燈泡l1、l2分別與相同的電感串聯,組成如圖所示的甲、乙兩個相同的部分電路。現在甲電路兩端加恆定電壓u,l1燈發光;而在乙電路兩端加最大電壓的正弦交流電壓,燈l2也發光。

比較兩燈的明暗程度,是l1的亮度 ,燈l2燈的亮度填「大於」、「等於」、「小於」)

【方法總結】

理想電感線圈在直流電路中相當於導線,對直流電無阻礙作用,但它在交流電路中,由於自感作用會產生感抗,對交變電流起到阻礙作用,該作用與線圈本身的因素及交變電流的頻率有關.

變式訓練二:如圖所示,當交流電源的電壓有效值是220v,頻率為50hz時,三盞電燈的亮度相同,當電源電壓不變,只將交流電源的頻率改為100hz時,則各燈亮度變化情況為:a燈b燈c燈填「變亮」、「不變」、「變暗」)

型別三:電容器和電感電路的綜合分析。

例三:如圖所示是電視機電源部分的濾波裝置,當輸入端輸入含有直流成分、交流低頻成分的電流後,能在輸出端得到較穩定的直流電,試分析其工作原理及各電容和電感的作用。

【方法總結】 交流電路的分析跟直流電路的分析有很多相似的地方,但是由於電感、電容等電路元件自身的特點,而造成在分析電路時的不同,要特別注意這些元件的特性.

交流電路中的電容和電感

經典1 如圖所示,在a b間接上交流電源,保持電壓值不變,使其頻率增大,發現各燈的亮度變化情況是 燈1變暗 燈2變亮 燈3不變,則黑箱a b c中所接元件可能是 d 為電阻,b為電容器,c為電感線圈 為電阻,b為電感線圈,c為電容器 為電容器,b為電感線圈,c為電阻 為電感線圈,b為電容器,c為電阻...

2 5《電感器在交流電路中的作用》預習案

班級姓名 執筆人 徐金華 2011 1 11 預習目標 1 知道電感器在交流電路中的作用 2 知道用感抗來表示電感對交變電流阻礙作用的大小,知道感抗與哪些因素有關。預習自測 1.電感對交變電流有阻礙作用 電感對交變電流阻礙作用的大小用感抗表示.線圈的 越大,交變電流的 越高,阻礙作用越大,感抗也越大...

第3章第3節交流電路中的電容和電感

1 關於容抗,下列說法中不正確的是 a 電容器充電時,容抗小 b 電容器充電時,容抗大 c 電容器的電容和交變電流的頻率一定時,容抗一定,與充 放電無關 d 以上說法都不對 解析 容抗只與電容器的電容大小和交變電流的頻率有關。答案 c 2 關於感抗,下列說法中不正確的是 a 感抗是由於電流變化時,圈...