純電容電路詳解

1、純電容電路引入復(fù)習(xí)：1、電容器的特性？ 2、純電阻電路和純電感電路的特點？知識鞏固：有一個電感線圈，它的電阻可以忽略。把它接到220V、50Hz的交流電路中，通過它的電流為1A.。求線圈的自感系數(shù)。 一、交變電流能夠通過電容器 實驗電路如圖所示，將雙刀雙擲開關(guān)S分別接到電壓相等的直流電源和交流電源上，觀察燈泡的亮暗S接直流電源時，燈泡不亮； S接交流電源時，燈泡發(fā)光1實驗:表明直流不能通過電容器， 而交流能夠“通過”電容器2理解 電容器的兩極板間用絕緣介質(zhì)隔開，因此直流不能通過 電容器接上交流電源時，自由電荷并未通過極板間的絕緣介質(zhì)，只是在交變電壓的作用下，電容器交替地進(jìn)行充、放電，電路中有了

2、電流，表現(xiàn)為交流“通過”了電容器二、電容器對交變電流的阻礙作用1實驗:表明電容器對交流有阻礙作用2容抗：電容對交變電流阻礙作用的大小叫做容抗.3影響容抗的因素：電容器的電容和交變電流的頻率，電容越大，頻率越高，容抗越小4實際應(yīng)用 隔直電容器通交流、隔直流 高頻旁路電容器通高頻、阻低頻讓高頻交流信號通過電容，而將低頻信號送到下一級zic uC若加在C兩端的電壓為： 則C上的充放電電流為： 如圖所示的電容電路：由電壓、電流解析式可推出，電容元件上電流總是超前電壓90數(shù)量上存在著：正弦電路中電容電壓與電流的關(guān)系其中：IC=UC=U2f C=U/XC電容元件上電壓、電流的有效值關(guān)系為：容抗與哪些因素有

3、關(guān)？XC與頻率成反比；與電容量C成反比，因此頻率越高電路中容抗越小，這被稱作電容元件的通交作用，高頻電路中電容元件相當(dāng)于短路。直流情況下容抗為多大？直流下頻率f =0，所以XC=。我們說電容元件相當(dāng)于開路。（隔直作用）XC稱為電容元件上的容抗，單位為歐姆()。 容抗反映了電容元件對正弦交流電流的阻礙作用。只有在一定頻率下，電容元件的容抗才是常數(shù)。i （1）瞬時功率 p則up=UIsin2 ttu i 同相,電容充電;建立電場;p 0u i 反相,送出能量;電容放電;p 0u i 反相,送出能量;電容放電;p 0電容元件和電感元件相同，只有能量交換而不耗能，因此也是儲能元件。結(jié)論：p為正弦波，頻

4、率為ui 的2倍；在一個周期內(nèi)，C充電吸收的電能等于它放電發(fā)出的電能。電容的功率P = 0，電容元件不耗能（2）平均功率（有功功率）P為區(qū)別于有功功率，無功功率的單位定義為乏爾(Var)（3） 無功功率QC問題與討論1. 電容元件在直流、高頻電路中如何？2. 電感元件和電容元件有什么異同？直流時C相當(dāng)于開路，高頻時C相當(dāng)于短路。 L和C上都存在相位正交關(guān)系，所不同的是L上電壓超前電流，C上電流超前電壓，二者具有對偶關(guān)系： L和C都是儲能元件；直流情況下C相當(dāng)開路；L相當(dāng)于短路。 1 使用220V交流電源的電氣設(shè)備和電子儀器，金屬外殼和電源之間都有良好的絕緣，但是有時候用手觸摸外殼仍會感到“麻手

5、”，用試電筆測試時，氖管發(fā)光，這是為什么？ 思考與討論與電源相連的機(jī)芯和金屬外殼可以看作電容器的兩個極板，電源中的交變電流能夠通過這個“電容器”。 原因：1、如圖所示電路中，三只電燈的亮度相同，如果交流電的頻率增大，三盞電燈的亮度將如何改變？為什么？ 燈L1變暗燈L2變亮燈L3亮度不變例1如圖所示，當(dāng)交流電源的電壓（有效值）U200V、頻率f50Hz時，三只燈A、B、C的亮度相同（L無直流電阻）。（1）將交流電源的頻率變?yōu)閒100Hz，則 （ ）（2）將電源改為U220V的直流電源，則 （ ）AA燈比原來亮 BB燈比原來亮CC燈和原來一樣亮 DC燈比原來亮解析：（1）電容的容抗與交流電的頻率有關(guān)，頻率高、容抗小，即對高頻交流電的阻礙作用小，所以A對。線圈對交流電的阻礙作用隨頻率升高而增加，所以B錯。電阻R中電流只與交流