電感和電容對(duì)交變電流的影響-提高高三習(xí)題課教學(xué)有效性策略

1、PAGE PAGE 5電感和電容對(duì)交變電流的影響一、要點(diǎn)掃描1、電感器對(duì)交變電流的阻礙作用原理：將交變電流通入電感線圈，由于線圈中的電流大小和方向都時(shí)刻變化，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，電感線圈中必產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，以阻礙電流的變化，因此交流電路的電感線圈對(duì)交變電流有阻礙作用。影響電電感器對(duì)對(duì)交變電電流阻礙礙作用大大小的因因素：感感抗的大大小與線線圈的自自感系數(shù)數(shù)和交流流電的頻頻率。電感器在在電路中中的作用用：通直直流，阻阻交流；通低頻頻，阻高高頻?！巴ㄖ绷髁鳎杞唤涣鳌边@是對(duì)對(duì)兩種不不同類型型的電流流而言的的，因?yàn)闉椋ê愣ǘǎ┲绷髁麟姷碾婋娏鞑蛔冏兓徊荒芤鹌鹱愿鞋F(xiàn)現(xiàn)象，交交流電的的電流時(shí)時(shí)刻改變變

2、，必有有自感電電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)產(chǎn)生來(lái)阻阻礙電流流的變化化?！巴ǖ皖l頻，阻高高頻”這是對(duì)對(duì)不同頻頻率的交交流而言言的，因因?yàn)榻蛔冏冸娏鞯牡念l率越越高，電電流變化化越快，自感作作用越強(qiáng)強(qiáng)，感抗抗也就越越大。應(yīng)用：扼扼流圈扼流圈是是利用電電感阻礙礙交變電電流的作作用制成成的電感感線圈。分低頻頻扼流圈圈和高頻頻扼流圈圈兩類：低頻扼流流圈構(gòu)造：線線圈繞在在鐵芯上上，匝數(shù)數(shù)多，自自感系數(shù)數(shù)大，電電阻較小小作用：通通直流，阻交流流高頻扼流流圈構(gòu)造：線線圈繞在在鐵氧體體上，匝匝數(shù)少，自感系系數(shù)?。ㄨF芯易易磁化使使自感系系數(shù)增大大，鐵氧氧體不易易磁化，自感系系數(shù)很小?。┳饔茫和ㄍǖ皖l，阻高頻頻電容器對(duì)對(duì)交變電電流的阻阻

3、礙作用用原理：當(dāng)電源源電壓推推動(dòng)電路路中形成成電流的的自由電電荷向某某一方向向做定向向移動(dòng)的的時(shí)候，電容器器兩極板板上積累累的電荷荷要反抗抗自由電電荷向這這個(gè)方向向做定向向移動(dòng)，因此交交流電路路的電容容對(duì)交變變電流有有阻礙作作用。影響響電容器器對(duì)交變變電流阻阻礙作用用大小的的因素：電容器器的電容容和交流流的頻率率。頻率一定定，則電電容器充充（放）電時(shí)間間一定，又因電電壓一定定，根據(jù)據(jù)Q=CCU可知知，C大大的電容容充入（或放出出）的電電量多，因此充充電（或或放電）的的速速率就大大，所以以電流也也就越大大，容抗抗越??；而C一一定時(shí)，電容器器充入（或放出出）的電電量一定定，頻率率越高，電容器器充（

4、放放）電的的時(shí)間越越短，充充電（或或放電）的速率率越大，容抗也也越小。電容容器在電電路中的的作用：通交流流，隔直直流；通通高頻，阻低頻頻。電容器對(duì)對(duì)直流相相當(dāng)于斷斷路，利利用電容容器“隔直流流、通交交流”性質(zhì)可可分離直直流信號(hào)號(hào)和交流流信號(hào)，如圖11所示，該電路路就起到到“隔直流流，通交交流”的作用用；在電電子技術(shù)術(shù)中，從從某一裝裝置輸出出的電流流常常既既有高頻頻成分，又有低低頻成分分，若在在下一級(jí)級(jí)電路的的輸入端端并聯(lián)一一個(gè)電容容器，就就可只把把低頻成成分的交交流信號(hào)號(hào)輸送到到下一級(jí)級(jí)裝置，如圖22所示，具有這這種“通高頻頻，阻低低頻”用途的的電容器器叫高頻頻旁路電電容器。3、難點(diǎn)點(diǎn)辨析：為

5、什么么交變電電流能夠夠通過(guò)電電容器？電容器的的兩級(jí)板板之間是是絕緣的的，不論論是恒定定電流還還是交變變電流，自由電電荷都不不能通過(guò)過(guò)兩極板板之間的的絕緣體體（電介介質(zhì)）。通常所所說(shuō)的交交變電流流“通過(guò)”電容器器，并非非有自由由電荷穿穿過(guò)了電電容器，而是在在交流電電源的作作用下，當(dāng)電壓壓升高時(shí)時(shí)，電容容器充電電，電容容器極板板上的電電荷量增增多，形形成充電電電流，當(dāng)電壓壓降低時(shí)時(shí)，電容容器放電電，電容容器極板板上的電電荷量減減少，形形成放電電電流，由于電電容器反反復(fù)不斷斷地充電電和放電電，使電電路中有有持續(xù)的的交變電電流，表表現(xiàn)為交交變電流流“通過(guò)”了電容容器。4、電阻阻、電感感器、電電容器對(duì)對(duì)

6、對(duì)交變變電流阻阻礙作用用的區(qū)別別與聯(lián)系系電阻電感器電容器產(chǎn)生的原原因定向移動(dòng)動(dòng)的自由由電荷與與不動(dòng)的的離子間間的碰撞撞由于電感感線圈的的自感現(xiàn)現(xiàn)象阻礙礙電流的的變化電容器兩兩極板上上積累的的電荷對(duì)對(duì)向這個(gè)個(gè)方向定定向移動(dòng)動(dòng)的電荷荷的反抗抗作用在電路中中的特點(diǎn)點(diǎn)對(duì)直流、交流均均有阻礙礙作用只對(duì)變化化的電流流如交流流有阻礙礙作用不能通直直流，只只能通變變化的電電流對(duì)對(duì)直流的的阻礙作作用無(wú)限限大，對(duì)對(duì)交流的的阻礙作作用隨頻頻率的降降低而增增大決定 因因素由導(dǎo)體本本身（長(zhǎng)長(zhǎng)短、粗粗細(xì)、材材料）決決定，與與溫度有有關(guān)由導(dǎo)體本本身的自自感系數(shù)數(shù)和交流流的頻率率f決定由電容的的大小和和交流的的頻率決決定電能

7、的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化與做做功電流通過(guò)過(guò)電阻做做功，電電能轉(zhuǎn)化化為內(nèi)能能電能和磁磁場(chǎng)能往往復(fù)轉(zhuǎn)化化電流的能能與電場(chǎng)場(chǎng)能往復(fù)復(fù)轉(zhuǎn)化5、省省指導(dǎo)意意見(jiàn)不不要求部部分不要求知知道感抗抗、容抗抗的概念念。二、典型型例題【例1】一個(gè)燈燈泡通過(guò)過(guò)一個(gè)粗粗導(dǎo)線的的線圈與與一交流流電源相相連接，如圖所所示一一塊鐵插插進(jìn)線圈圈之后，該燈將將：（ ）A變亮亮B變暗C對(duì)燈燈沒(méi)影響響 D無(wú)法判判斷【解析】線圈和和燈泡是是串聯(lián)的的，當(dāng)鐵鐵插進(jìn)線線圈后，電感線線圈的自自感系數(shù)數(shù)增大，所以電電感器對(duì)對(duì)交變電電流阻礙礙作用增增大，因因此電路路中的電電流變小小，則燈燈變暗?！敬鸢浮緽【說(shuō)明】早期人人們正是是用改變變插入線線圈中鐵鐵芯長(zhǎng)度度的

8、方法法來(lái)控制制舞臺(tái)燈燈光的亮亮暗的?！纠?】 如圖4所示，接在交交流電源源上的電電燈泡正正常發(fā)光光，以下下說(shuō)法正正確的是是A把電電介質(zhì)插插入電容容器，燈燈泡變亮亮B增大大電容器器兩極板板間的距距離，燈燈泡變亮亮C減小小電容器器兩極板板間的正正對(duì)面積積，燈泡泡變暗D使交交變電流流頻率減減小，燈燈泡變暗暗【解析】把電介介質(zhì)插入入電容器器，電容容增大，電容器器對(duì)交變變電流阻阻礙作用用變小，所以燈燈泡變亮亮，故AA正確。增大電電容器兩兩極板間間的距離離，電容容變小，電容器器對(duì)交變變電流阻阻礙作用用變大，所以燈燈泡變暗暗故B錯(cuò)錯(cuò)。減小小電容器器兩極板板間的正正對(duì)面積積，電容容變小燈燈泡變暗暗正確，故C正

9、正確。交交變電流流頻率減減小，電電容器對(duì)對(duì)交變電電流阻礙礙作用增增大，燈燈泡變暗暗，故DD正確?！敬鸢浮緼CDD【例3】如圖5所示示，把電電阻R，電感線線圈L，電容CC并聯(lián)，接到一一個(gè)交流流電源上上，三個(gè)個(gè)電流表表示數(shù)相相同，若若保持電電源電壓壓大小不不變，而而將電源源頻率增增大，則則三個(gè)電電流表示示數(shù)I11、I2、I3的關(guān)系系是( ) A、I1=I2=I3B、I11I2I3C、I22I1I3D、I33I1I2【解析】交流電電頻率增增大，電電阻R對(duì)對(duì)電流的的阻礙作作用不變變所以AA1表讀數(shù)數(shù)不變。頻率增增大，電電感線圈圈對(duì)交變變電流阻阻礙作用用增大，對(duì)電流流的阻礙礙作用變變大，所所以電流流變小，A2表讀數(shù)數(shù)變小。頻率增增大，電電容器對(duì)對(duì)交變電電流阻礙礙作用變變小，對(duì)對(duì)電流的的阻礙作作用變小小，所以以電流變變大，AA3表讀數(shù)數(shù)變大故故答案為為D?！纠?】如圖6所示是是電視機(jī)機(jī)電源部部分的濾濾波裝置置，當(dāng)輸輸入端輸輸入含有有直流成成分、交交流低頻頻成分的的電流后后，能在在輸出端端得到較較穩(wěn)定的的直流電電，試分分析其工工作原理理及各電電容和電電感的作作用【解析】當(dāng)含有有多種成成分的電電流輸入入到C1兩端，由于CC1的“通交流流、隔直直流”的功能能，電流流中的交交流