人教版高中物理选修3-2课件：5.3《电感和电容对交变电流的影响》.ppt

1、5.3 5.3 电感和电容对电感和电容对 变电流的影响变电流的影响 一、电感对交变电流的阻碍作用一、电感对交变电流的阻碍作用 1.演示实验演示实验 现象：现象： 2.感抗感抗 （1）反映电感对交变电流阻碍作用的大小。）反映电感对交变电流阻碍作用的大小。 （2）影响感抗大小的因素）影响感抗大小的因素 接直流的亮些，接交流的暗些接直流的亮些，接交流的暗些 结论：结论： 电感对直流电没有阻碍作用对交流电却有电感对直流电没有阻碍作用对交流电却有 自感系数越大、交流的频率越高，线圈自感系数越大、交流的频率越高，线圈 的感抗越大。的感抗越大。 具体关系：具体关系： fLX L 2 交变电流频率越高，灯越暗

2、交变电流频率越高，灯越暗 （4）应用：）应用： （a）低频扼流圈：）低频扼流圈： （b）高频扼流圈：）高频扼流圈： （3）特性：）特性： 通直流、阻交流，通低频、阻高频。通直流、阻交流，通低频、阻高频。 低频扼流圈和高频扼流圈低频扼流圈和高频扼流圈 A、构造：线圈绕在铁心上，匝数多，感抗大、构造：线圈绕在铁心上，匝数多，感抗大 B、作用：“通直流、阻交流”、作用：“通直流、阻交流” 。 A、构造：线圈绕在铁氧体上，匝数少，感抗小、构造：线圈绕在铁氧体上，匝数少，感抗小 B、作用：通过低频，阻高频。、作用：通过低频，阻高频。 二电容对交变电流的阻碍作用二电容对交变电流的阻碍作用 1. 演示实验演

3、示实验 （1 1）实验现象：实验现象： 通入直流电，灯泡不亮，说明直流电不能通入直流电，灯泡不亮，说明直流电不能 通过电容器，接入交流电时，灯泡亮了，通过电容器，接入交流电时，灯泡亮了， 说明说明交流能够通过电容器交流能够通过电容器。 （2 2）实验结论：）实验结论： 电容器有“电容器有“通交流，隔直流通交流，隔直流”的作用。”的作用。 电容器通过充电和放电电路中就有了电流，电容器通过充电和放电电路中就有了电流， 表现为交流通过了电路。表现为交流通过了电路。 (3)(3)实验现象分析：实验现象分析：电容通交隔直的原因电容通交隔直的原因 (4)(4)电容器对交变电流的阻碍作用电容器对交变电流的阻

4、碍作用 实验实验 ： a.在前面实验中除去电容在前面实验中除去电容 实验现象实验现象： 灯均变亮灯均变亮 实验结论：实验结论： 电容器对交流电路存在阻碍作用，且电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。容越大、频率越高，阻碍作用越小。 b.换一个电容大的换一个电容大的 c.升高交变电流的频率升高交变电流的频率 2.容抗容抗 （1）反映电容对交流的阻碍作用）反映电容对交流的阻碍作用 （2）影响容抗大小的因素）影响容抗大小的因素 电容越大，交流的频率越高电容越大，交流的频率越高，电容器对，电容器对 交流的阻碍作用就越小，交流的阻碍作用就越小，容抗越小容抗越小。 3.应用

5、应用 （1）隔直电容：隔直流，通交流。）隔直电容：隔直流，通交流。 （2）高频旁路电容：让高频交流信号通过电）高频旁路电容：让高频交流信号通过电 容，而将低频信号送到下一级。容，而将低频信号送到下一级。作用：作用：通高通高 频，阻低频。频，阻低频。 （3）公式：）公式： fC X C 2 1 通交流、隔直流，通高频、阻低频。通交流、隔直流，通高频、阻低频。 小结：小结： 通直流通直流 ，阻交流阻交流 通低频，通低频， 阻高频阻高频 电容对交变电流的作用：电容对交变电流的作用： 通交流通交流 ，隔隔直流直流 通高频通高频 ，阻低频，阻低频 电感对交变电流的作用：电感对交变电流的作用： 低频扼流圈

6、（低频扼流圈（L大）大） 高频扼流圈（高频扼流圈（L小）小） 隔直电容器隔直电容器 高频旁路电容器高频旁路电容器 （C小）小） 例例1、如图所示，从、如图所示，从ab端输入的交流含有高频和低频端输入的交流含有高频和低频 成分，为了使成分，为了使R上尽可能少地含有高频成分，采用图上尽可能少地含有高频成分，采用图 示电路，其示电路，其L的作用是的作用是_，C的作用的作用 是是_。 解析：因解析：因L有“通低频、有“通低频、阻高频阻高频”的特点，”的特点， 因此因此L的作用是阻挡高频成分；而通过的作用是阻挡高频成分；而通过L后还有后还有 少量的高频成分，利用少量的高频成分，利用C“通高频通高频、阻低

7、频”的、阻低频”的 特点，使绝大部分高频成分从特点，使绝大部分高频成分从C流过。流过。 练习练习1、如图所示，线圈、如图所示，线圈L的自感系数和电容器的自感系数和电容器 的电容的电容C都很小（如都很小（如L100H，C100pF）。）。 此电路的主要作用是此电路的主要作用是-（ ） A阻直流、通交流，输出交流阻直流、通交流，输出交流 B阻交流、通直流，输出直流阻交流、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阻高频、通低频，输出低频交变电流和直 流电流电 D 例例2、如图所示，当交流电源的电压（有效值）、如图所示

8、，当交流电源的电压（有效值）U 220V、频率、频率f50Hz时，三只灯时，三只灯A、B、C的亮度相的亮度相 同（同（L无直流电阻）。无直流电阻）。 （1）将交流电源的频率变为）将交流电源的频率变为f100Hz，则，则 （ ） （2）将电源改为）将电源改为U220V的直流电源，则的直流电源，则 （ ） AA灯比原来亮灯比原来亮 BB灯比原来亮灯比原来亮 CC灯和原来一样亮灯和原来一样亮 DC灯比原来亮灯比原来亮 AC BC 练习练习2、如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，、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；两端加直流电压时，甲灯正常发光，乙灯完全不亮； 当当A、B两端加上有效值和直流电压相等的交流电压时，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。下列说法正确甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光。下列说法正确 的有：（的有：（ ） BC A与甲灯串联的元件与甲灯串联的元件X是电容器是电容器 B与乙灯串联的元件与乙灯串联的元件Y是电容器是电容器 C与甲灯串联的元件与甲灯串联的元件X是电感线圈是电感线圈 D与乙灯串联的元件与乙灯串联的元件Y是电感线圈是电感线圈