3.3 交流电路中的电容和电感 课件 (4)

课件16张PPT。3.3 交流电路中的电容和电感知识点 1 电容器仅让交流电流通过1．交变电流能够通过电容器的实验探究：
如图 2－5－1 所示，灯 L1 和 L2完全相同．S 接直流时，灯 L1 不亮，
灯 L2 发光；S 接交流时则发现灯 L1、
灯 L2 都发光，但灯 L1 比灯 L2 要暗．图 2－5－1实验表明：________________________________________________________________________． 2．交变电流能够通过电容器：电容器的两极板间是绝缘介质，
直流电不能够通过电容器，但交变电流能够“通过”电容器，原
因是电容器接到交变电流源上时，存在着充、放电的动态过程．
自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质，只是当电源电
压升高时电容器充电，电荷向电容器的极板上聚集，形成充电电
流；当电源电压降低时电容器放电，电荷从电容器的极板上放出，
形成放电电流．电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，
表现为交流通过了电容器，如图 2－5－2 所示． 交变电流能够通过电容器，但
电容器对交变电流有阻碍作用图 2－5－2 金属中的电流是由于负电荷的定向移动引起的，它等效于
正电荷向相反方向的移动，这幅图中用到了这种等效画法． 知识点 2 电容器对交变电流的作用及其应用
1．电容器对交变电流的作用的实验探究：
如图 2－5－3 所示，灯 L1、L2 和 L3 完全相同，三个电容
C1>C2＝C3.合上 S2 发现灯 L3 变亮；S1 、S2 都合上则发现灯 L3
最亮、灯 L1 较亮、灯 L2 最暗．
实验表明：电容器对交变电流
有阻碍作用，但电容器的电容
越大，电容器对交变电流的阻碍作用就越小．图 2－5－3 2．电容器对交变电流的阻碍作用：电容器对交变电流阻碍
作用的大小与电容器电容的大小和交变电流的频率有关，即电
容器的电容越大、交变电流的频率越高，电容器对交变电流的
阻碍作用就越小．其阻碍作用可用电容器的容抗来表示，公式
为___________，其中 f 是交变电流的频率，C 是电容器的电容．3．电容器在实际中的应用： 根据电容器“通交流、隔直流、通高频、阻低频”的特点，
可以在实际中用来完成一定的任务．如要将直流电中的交流成
分去掉，可以用一电容器与负载并联．再比如在有直流和交流
的复合信号中，我们需要其中的交流信号，这时就可以串联一
个电容器将直流成分去掉．有时还可以与电感结合起来完成一
定的任务．【例题】一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相)连接，如图 2－4－2 所示．一块铁插进线圈之后，该灯将(
图 2－4－2A．变亮
C．对灯没影响B．变暗
D．无法判断 解析：这线圈和灯泡是串联的，因此加在串联电路两端的
总电压一定是绕组线圈上的电势差与灯泡上的电势差之和．由
墙上插孔所提供的 220 伏的电压，一部分降落在线圈上，剩余
的降落在灯泡上．如果一个大电压降落在线圈上，则仅有一小
部分电压降落在灯泡上．灯泡上电压变小，将使它变暗．什么
原因使得电压降落在线圈上呢？是由于它的电阻吗？由于线圈
导线是粗的，其电阻很小，所以，线圈的电阻并不是使电压降
落在线圈上的原因．在线圈上产生压降的主要原因是其内部改
变着的磁场．在线圈内由于磁场的变化而产生的感应电动势，总是阻碍电流变化的，正是这种阻碍变化的特性，铁插进线圈
之后，线圈自感系数增大，线圈对交变电流的阻碍作用变大．
早期人们正是用改变插入线圈中铁芯长度的方法来控制舞台灯
光的亮暗的．正确选项是 B.答案：B【例题】对于电感器对交变电流的阻碍作用和电容器对交变电流的阻碍作用，下列说法正确的是() A．电感器对交变电流的阻碍作用是由于电流变化时在线圈中
产生了自感电动势，阻碍了电流变化而形成的
B．电感器对交变电流的阻碍作用是由于线圈导线的电阻而形
成的
C．电容器对交变电流的阻碍作用是由于电容器两极板间的电
介质对电流的阻碍作用而形成的
D．电感器对交变电流的阻碍作用和电容器对交变电流的阻碍
作用都是由线圈和电容器本身的特性所决定的，与接在怎样的电
路中无关 解析：电感器对交变电流的阻碍作用是由于电流变化时在
线圈中产生了自感电动势，阻碍了电流变化而形成的，不是其
电阻造成的．电容器对交变电流的阻碍作用不是由于电容器两
极板间的电介质对电流的阻碍作用而形成的．电感器对交变电
流的阻碍作用和电容器对交变电流的阻碍作用都跟交变电流的
频率有关．答案：A【配对训练】
1．(双选)如图 2－5－4 所示电路由交变电源供电，如果交变电流的频率增大，则正确的是()图 2－5－4A．电容器上电量最大值增大
B．电容器对交变电流的阻碍作用减小
C．电路中灯泡亮度变亮D．电路中灯泡亮度变暗BC 解析：交变电流的频率增大，则电容器对交变电流的阻碍
作用减小，电路中灯泡变亮．题型电感器与电容器混合电路分析 【例题】(双选)在如图 2－5－5 所示的电路中，a、b 两端
连接的交流电源既含高频交流，又含低频交流；L 是一个高频
扼流圈，C 是一个电容很小的电容器，R 是负载电阻．下列说法中正确的是()图 2－5－5A．L 的作用是“通低频、阻高频”
B．C 的作用是“通交流、隔直流”
C．C 的作用是“通低频、阻高频”D．通过 R 的电流中，低频电流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比 解析：图中高频扼流圈的作用是“通低频、阻高频”，电
容很小的电容器的作用是 “通高频、阻低频”，即起高频旁路
的作用，最后通过 R 中的主要是低频交流成分．答案：AD【触类旁通】
1．(2012 年中山纪念中学期末)如图 2－5－6 所示电路中，
如果交流电的电压不变而频率降低，则三盏电灯的亮度变化情况是()图 2－5－6B A．三盏电灯的亮度都不变
B．L1 的亮度变亮，L2 的亮度
变暗，L3 的亮度不变
C．L2 的亮度变亮，L1 的亮度
变暗，L3 的亮度不变
D．L1 的亮度变亮，L3 的亮度变暗，L2 的亮度不变