電容器對交變電流的作用導學案粵教版選修

2023-01-04 12:39:03 字數 2707 閱讀 6017

第五節電容器對交變電流的作用

一、電容器僅讓交變電流通過

1.因為電容器的兩個極板被隔開了,所以恆定電流_____通過電容器.

2.電容器「通交流」,只不過是在交變電壓的作用下,當電源電壓公升高時,電荷向電容器的極板上集聚,形成當電源電壓降低時,電荷從電容器的極板上放出,形成電容器交替進行________和電路中就有了電流,表現為交流「通過」了電容器.

二、電容器對交變電流的作用

1.容抗

電容器對電的阻礙作用.

2.影響容抗大小的因素

決定因素:交流電路中的容抗和交變電流的頻率、電容器的電容成反比.容抗與交變電流的頻率和電容的關係為即交流電的頻率越大,

電容越 ,電容器對交變電流的阻礙作用越小,容抗越 .

三、隔直電容器和高頻旁路電容器

1. 電容器

只讓交流訊號通過而直流成分不能通過,如下圖甲所示.

2. 電容器

低頻訊號不能通過而高頻干擾訊號可以通過,如下圖乙所示.

一、電容器對交流電的導通作用

實驗**驗證:電容器對直流電和交流電的作用

參考儀器:小燈泡,電容器,雙刀雙擲開關,導線,交流和直流電源.

電源分別接交流和直流電源,實驗現象和結論:

思考1.交變電流通過電容器時,自由電荷是否通過了兩極板間的絕緣介質?

思考2.為什麼交變電流能「通過」電容器而穩恆電流卻不能?

思考3. 使用220 v交流電源的電氣裝置和電子儀器,金屬外殼和電源之間都有良好的絕緣,但是有時用手觸控外殼時會有「麻手」的感覺,用測電筆測試時氖管也會發光,這是為什麼呢?採取什麼措施可解決這一問題?

如圖,將電燈與電容器串聯接入通有交變電流的電路中,燈泡發光,則(  ).

a.自由電荷通過了電容器兩極板間的絕緣電介質

b.自由電荷沒有通過電容器兩極板間的絕緣電介質

c.接入交變電源使電容器兩極板間的絕緣電介質變成了導體

d.電容器交替進行充放電,電路中就有電流,表現為交變電流「通過」了電容器

二、電容器對交流電的阻礙作用

(電容器對交變電流有阻礙作用,其阻礙作用的大小用容抗表示,符號是)

實驗**驗證:電容器的容抗與哪些因素有關

參考儀器:兩個規格相同的小燈泡,兩個電容不等的電容器,開關,導線,交流和直流電源.

同規格小燈泡與不同規格電容器串聯,接通交流電源,實驗現象和結論:

思考1.為什麼電容越大,電容器對交變電流的阻礙作用就越小?容抗與什麼有關?

如圖所示,平行板電容器與燈泡串聯,接在交流電源上的燈泡正常發光,則(  ).

a.把電介質插入電容器,燈泡一定變亮

b.把電容器兩極板距離增大,燈泡一定變亮

c.使電容器兩極板正對面積減小,燈泡一定變亮

d.使交流電頻率增加,燈泡變亮

思路點撥:解答本題應把握以下幾點:

(1)理解容抗的本質;

(2)熟練掌握平行板電容器的電容公式;

檢測練習

1.有關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.對電容較小的電容器,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大

2.電感和電容對交流電的阻礙作用的大小不但跟電感、電容本身有關,還跟交流電的頻率有關,下列說法中正確的是(  )

a.電感是通直流、阻交流,通高頻、阻低頻

b.電容是通直流、阻交流,通高頻、阻低頻

c.電感是通直流、阻交流,通低頻、阻高頻

d.電容是通交流、隔直流,通低頻、阻高頻

3.如圖所示的電路,f為一交流發電機,c為平行板電容器,為使電流錶a的示數增加,可行的辦法是(  ).

a.使發電機f的轉速增加

b.使發電機f的轉速減小

c.在平行板電容器間換用介電常數較小的電介質

d.使電容器兩極板間的距離增大

4.如圖所示,甲、乙是規格相同的燈泡,a、b兩端加直流電壓時,甲燈正常發光,乙燈完全不亮;當a、b兩端加上有效值和直流電壓相等的交流電壓時,甲燈發出微弱的光,乙燈能正常發光。下列說法正確的有:

( )

a.與甲燈串聯的元件x是電容器

b.與乙燈串聯的元件y是電容器

c.與甲燈串聯的元件x是電感線圈

d.與乙燈串聯的元件y是電感線圈

5.如圖所示,當交流電源的電壓(有效值)u=220v、頻率f=50hz時,三隻燈a、b、c的亮度相同(l無直流電阻)。如果將電源改為u=220v的直流電源,則

a.a燈比原來亮b.b燈比原來亮

c.c燈和原來一樣亮 d.c燈比原來亮

6.有兩個電容器的電容分別為c1=5 μf,c2=3 μf,分別加在峰值一定的交變電源上.在下列各種情況下,哪—種情況通過電容器的電流最大(  ).

a.在c1上所加交變電流的頻率為50 hz

b.在c2上所加交變電流的頻率為50 hz

c.在c1上所加交變電流的頻率為100 hz

d.在c2上所加交變電流的頻率為100 hz

7.下面的電路圖是電子技術中的常用電路.a、b是電路的輸入端,其中輸入的高頻電流用「」表示,低頻電流用「~」表示,直流電流用「—」表示.對負載電阻r中通過的電流特徵,以下說法不正確的是(  ).

a.圖甲中通過r的是交變電流

b.圖乙中通過r的是高頻電流

c.圖乙中通過r的是低頻電流

d.圖丙中通過r的是直流電流

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