第3节 交流电路中的电容和电感
学 习 目 标
知 识 脉 络
1.了解电感、电容对交变电流的阻碍作用．(重点)
2．了解感抗的概念及影响感抗大小的因素．(难点)
3．了解容抗概念及影响容抗大小的因素．(难点)
4．会用电感和电容对交变电流的影响分析交变电路．(重点)
电 容 、 电 感 对 直 流 和 交 流 的 影 响
[先填空]
1．实验电路
如图3－3－1所示，将双刀双掷开关S分别接到电压相等的直流电源和交流电源上，观察灯泡的亮暗(三只灯泡相同)．
图3－3－1
2．实验现象
L1
L2
L3
直流电源(S′2断开)
亮
不亮
亮
交流电源(S′2断开)
亮
较亮
较暗
交流电源(S′2闭合)
亮
亮
较暗
3.实验表明
(1)电阻器对直流和交流的影响是相同的；
(2)电容器不能让直流通过却能让交流通过，但对交流有一定的阻碍作用；
(3)电感器既能让直流通过也能让交流通过，但对交流有一定的阻碍作用．
[再判断]
1．电阻器对直流和交流的阻碍作用是不同的．(×)
2．电感器对恒定电流不起阻碍作用．(√)
3．电容器对交流电流不起阻碍作用．(×)
[后思考]
直流电路和交流电路中影响电压和电流关系的因素一样吗？
【提示】 不完全一样．直流电路中影响电压和电流关系的是电阻，而交流电路中影响电压和电流关系的不仅有电阻，还有线圈的感抗与电容器的容抗，它们对交变电流表现出不同的行为，存在着不同的作用，有着本质的区别．
[合作探讨]
我们日常生活中使用的220 V交流的电容设备，如洗衣机等．
探讨1：这些电容设备的金属外壳是否需要接地？
【提示】 需要接地．
探讨2：为什么要接地？若不接地，有时触摸外壳会有什么感觉？
【提示】 与电源相连的机芯与金属外壳可以看做电容器的两个极板，交变电流能够通过这个“电容器”．外壳上带有电荷，用手摸外壳，将电荷通过人体导入地下，人会感到“麻手”，虽然这点“漏电”不会造成人身危害，但为了在机芯与外壳间真的漏电时确保安全，电气设备外壳都应该接地．
[核心点击]
1．电容对交变电流的阻碍作用
图3－3－2
(1)实验演示及现象
如图3－3－2所示，将白炽灯泡和电容器串联在电路中．接通直流电源时，灯泡不亮；接通有效值与直流电源相同的交流电源时，灯泡亮．
(2)实验结论
交变电流能够“通过”电容器．
(3)实验现象的本质
①直流不能“通过”电容器，是因为电容器两极板之间的绝缘介质阻隔了自由电荷的通过．
②当把电容器接在交流电源两端，在交变电压的作用下当电源电压升高时，电容器充电，电路中形成充电电流，如图3－3－3甲所示；当电源电压降低时，电容器放电形成放电电流，如图乙所示．在交变电压变化的一个周期内电容器交替进行充电放电，电路中就有了持续的交变电流，好像交变电流“通过”了电容器，实际上自由电荷并没有从电容器两极板间通过．
图3－3－3
2．电感对交变电流的阻碍作用 (1)实验演示及现象
如图3－3－4所示，将电感器与白炽灯泡串联在电路中．接通直流电源时，灯泡亮些；接通有效值与直流电源相同的交流电源时，灯泡变暗．
图3－3－4
(2)实验结论
电感器对交变电流有“阻碍”作用．
(3)实验现象的本质
①电感器是用金属导线绕制成的．当直流电通过线圈时，由于电流不变，自感现象不会发生，线圈相当于导线，对直流电路没有影响．②交变电流通过线圈时，由于电流时刻都在变化，所以自感现象就会不断地发生，而自感电动势总是要阻碍线圈中原来电流变化的，所以电感器对交变电流有阻碍作用．
3．归纳总结
(1)电容器不能让直流电通过却能让交流电通过，但对交流电有一定的阻碍作用．
(2)电感器既能让直流电通过也能让交流电通过，但对交流电有一定的阻碍作用．
1．直流电源的电压与交流电源电压的有效值相同，自感线圈的直流电阻不计，则灯泡发光最亮的是图3－3－5中的( )
图3－3－5
【解析】 电容C、电感L都对交流电有阻碍作用，故A、B两图中灯不是最亮的；C图中灯被短路，不亮；D图中电容C有隔直流作用．所以D中灯泡最亮．
【答案】 D
2．如图3－3－6所示的电路中，正弦交流电压的有效值为220 V，则关于交流电压表的示数，以下说法中正确的是( )
图3－3－6
A．等于220 V
B．大于220 V
C．小于220 V
D．等于零
【解析】 虽然交变电流能通过电容器，但也受到阻碍作用，电容器与电阻串联，根据分压原理可知电阻两端的电压小于电源电压，电压表测的是电阻两端的电压，即电压表的示数小于220 V，故C正确．
【答案】 C
1．电容器不允许直流电通过，允许交流电通过但对交流电有阻碍作用．
2．电阻不计的线圈对直流电无阻碍作用，相当于短路，对交流电有阻碍作用．
电 容 器 的 容 抗 及 其 应 用
[先填空]
1．容抗
电容器对交流有一定的阻碍作用．
2．影响容抗的因素
电容器的电容和交变电流的频率，电容越大，频率越高，容抗越小．
3．实际应用
隔直电容器——“隔直流，通交流”．
高频旁路电容器——“阻低频，通高频”．
[再判断]
1．电容器在交变电路中，相当于一个电阻具有分压作用．(√)
2．交流电的频率越低，电容器对其阻碍作用越大．(√)
3．电容器是通直流、阻交流，通高频、阻低频．(×)
[后思考]
为什么电容器与直流电源相连时，不能形成持续的电流？
【提示】 当电容器与直流电源的两极相连接时，接通的瞬间因电容器充电产生瞬时电流，充电完毕后，电容器两极板间电压与电源两极间电压相等，电路中没有电流．
[合作探讨]
如图3－3－7所示的电路，当双刀双掷开关接通直流电源，灯泡不亮；当双刀双掷开关接通交流电源(电压有效值与直流电源相等)，灯泡亮了，当交变电流的频率变大时，灯泡亮度变亮．
图3－3－7
探讨1：交流电源使灯泡亮了，交流电的自由电子真的通过电容器了吗？
【提示】 没有．电容器在周期性交变电压的作用下，不断地充电、放电，电路中就会形成持续的交变电流；自由电子并不能通过电容器两极间的绝缘介质．
探讨2：为什么高频率的交变电流会使灯泡更亮些？
【提示】 电容器对交变电流有阻碍作用，频率越高阻碍作用越小．
[核心点击]
1．电容器对交变电流的阻碍作用
对导线中形成电流的自由电荷来说，当电源电压推动它们向某一方向做定向运动时，电容器极板上积累的电荷却阻碍它们向该方向做定向运动，这就产生了电容对交流电的阻碍作用．
2．容抗
(1)定义：电容器对交变电流的阻碍作用．
(2)①容抗的大小由电容器的电容和交变电流的频率共同决定．电容器的电容越大，交变电流的频率越高，容抗就越小；电容器的电容越小，交变电流的频率越低，容抗就越大．②容抗XC＝，表示容抗与交变电流频率f和电容C都成反比．
(3)容抗XC的单位是欧姆，在交变电路中类似于一个电阻．
3．电容器在电路中的作用
(1)“隔直流，通交流”的作用：因为电容器两极板间是绝缘的，所以有“隔直”作用，而对交变电流，电容器交替进行充电、放电，电路中就有了电流，所以有“通交”作用．如隔直电容器．
(2)“通高频，阻低频”的作用：电容较小的电容器，对高频交流电的容抗小，阻碍小；对低频交流电的容抗大、阻碍大．因此这种电容器用来“通高频、阻低频”，如高频旁路电容器．
4．电容器对交变电流作用的应用
(1)隔直电容器，如图3－3－8所示，作用是“通交流、隔直流”，因为直流电不能通过电容器，交流电能“通过”电容器．起这样作用的电容器电容要大些．
图3－3－8 图3－3－9
(2)高频旁路电容器，如图3－3－9所示，作用是“通高频、阻低频”，因为对不同频率的交流电，频率越高，容抗越小，频率越低，容抗越大，即电容对低频交变电流阻碍作用大，对高频交变电流阻碍作用小．起这样作用的电容器电容要小些．
3．关于电容器能够通交变电流的原因，下列说法正确的是( )
A．当电容器接到交流电源上时，因为有自由电荷通过电容器，电路中才有电流
B．当电容器接到交流电源上时，电容器交替进行充电和放电，电路中才有电流
C．在有电容器的交流电路中，没有电荷定向移动
D．以上说法均不正确
【解析】 当把电容器接到交流电源上时，因为电流的大小和方向随时间做周期性变化，使电容器交替充电、放电，电路中就有了电流．所以只有选项B正确．
【答案】 B
4．(多选)电容器对交变电流影响的以下说法中正确的是( )
A．电容器对交变电流有阻碍作用
B．电容器对交变电流的阻碍作用越小，容抗越大
C．电容器具有“通直流、隔交流，通低频、阻高频”的作用
D．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
【解析】 电容器对交变电流有阻碍作用，这种阻碍作用与交变电流的频率和电容器的电容有关，频率越高，电容越大，阻碍作用越小．
【答案】 AD
5．(多选)如图3－3－10所示，平行板电容器与灯泡串联，接在交流电源上的灯泡正常发光，则( )
图3－3－10
A．把电介质插入电容器，灯泡一定变亮
B．把电容器两极板距离增大，灯泡一定变亮
C．使电容器两极板正对面积减小，灯泡一定变亮
D．使交流电频率增加，灯泡变亮
【解析】 由电容器电容的决定式C＝可知：插入电介质，电容C增大；极板间距离d增大，C减小；减小两极板正对面积，C减小．因电容越大，容抗越小，对交变电流的阻碍作用越小，故A正确，B、C错；电容器具有“通高频、阻低频”的作用，交流电频率越高，对电流阻碍作用越小，故D正确．
【答案】 AD
电容器及其电容的特点
1．当电容器与直流电源相连时，接通的瞬间因电容器充电产生瞬时电流．充电完毕后，电容器两极板间电压与电源两极间电压相等，电路中没有电流，但是当电容器与交流电源相连时，由于交流电压不断变化，所以电容器不断充电、放电，形成充、放电电流．
2．电容器的电容是由电容器本身结构决定的，与电源的频率无关．当电源频率升高时，电路中充、放电速度加快，容抗减小，电流增大，灯泡变亮．
电 感 器 的 感 抗 及 其 应 用
[先填空]
1．感抗
电感对交流的阻碍作用．
2．影响感抗的因素
电感器的自感系数和交变电流的频率．自感系数越大、交变电流的频率越高，感抗越大．
3．实际应用
低频扼流圈——“阻交流，通直流”．
高频扼流圈——“阻高频，通低频”．
[再判断]
1．电感对交变电流阻碍作用越大，感抗就越小．(×)
2．交流电的频率越低，电感器对其的阻碍作用越弱．(√)
3．高频扼流圈比低频扼流圈的匝数多，自感系数大．(×)
[后思考]
纯电感线圈对交流电流和直流电流都有阻碍作用吗？
【提示】 纯电感线圈对交流电流有阻碍作用，而对直流电流没有阻碍作用．
[合作探讨]
如图3－3－11所示，把带铁芯的线圈L与小灯泡串联起来，先把它们接到直流电源上，再把它们接到交流电源上，取直流电源的电压与交流电压的有效值相等．
图3－3－11
探讨1：对比两种情况下灯泡的亮度有什么不同？说明了什么？
【提示】 甲图中灯泡比乙图中灯泡更亮，说明电感器对交变电流有阻碍作用．
探讨2：乙图中换用自感系数更大的线圈或调换频率更高的交流电源，灯泡的亮度有何变化？说明了什么？
【提示】 不论是换用自感系数更大的线圈还是调换频率更高的交流电源，灯泡均变得更暗，说明线圈的自感系数越大，交流电的频率越高，线圈对交流电的阻碍作用越大．
[核心点击]
1．电感器对交变电流阻碍作用的原因
交变电流通过线圈时，由于交变电流的大小和方向随时间做周期性变化，线圈的自感电动势要阻碍电流的这种变化，这就是电感对交变电流的阻碍作用．
2．感抗
电感线圈对电流的阻碍作用．感抗用“XL”表示，XL＝2πfL＝ωL.其中f是交流电的频率，L是线圈的自感系数．
3．感抗与电感的关系
电感线圈对交变电流阻碍作用的大小用感抗来表示，线圈的自感系数(电感)越大，交变电流的频率越高，产生的自感电动势就越大，感抗就越大，对交变电流的阻碍作用也就越大．
4．线圈(扼流圈)的分类
根据线圈对交流电的阻碍作用不同分类：
(1)低频扼流圈
①构造：闭合铁芯、绕在铁芯上的线圈．
②特点：匝数多、自感系数L大、电阻很小．它对低频交流会产生很大的阻碍作用，而对直流的阻碍作用则较小，故低频扼流圈的作用为“阻交流、通直流”．
(2)高频扼流圈
①构造：它的线圈有的是绕在圆柱形的铁氧体芯上或空心．
②特点：匝数少，自感系数L小．它只对频率很高的交流产生很大的阻碍作用，而对低频交流的阻碍作用较小，故高频扼流圈的作用为“阻高频、通低频”．
6．(多选)关于电感对交变电流的影响，以下说法中正确的是( )
A．电感对交变电流有阻碍作用
B．电感对交变电流阻碍作用的大小叫感抗
C．电感对某一频率的交变电流的阻碍作用跟线圈的自感系数无关
D．线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，电感对交变电流的阻碍作用就越大
【解析】 电感对交变电流有阻碍作用，这种阻碍作用叫做感抗，与线圈的自感系数有关，自感系数越大，交变电流的频率越高，这种阻碍作用就越大，A、B、D均正确，C错误．
【答案】 ABD
7．(多选)如图3－3－12所示电路中，L为电感线圈，R为灯泡，电流表内阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压u＝220sin 100πt V，若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为100 Hz，下列说法正确的是( )
图3－3－12
A．电流表示数增大 B．电压表示数增大
C．灯泡变暗 D．灯泡变亮
【解析】 由u＝220sin 100πt V可得电源原来的频率为f＝ Hz＝50 Hz.当电源频率由原来的50 Hz增为100 Hz时，线圈的感抗增大；在电压的有效值不变的情况下，电路中的电流减小，选项A错误．灯泡的电阻R是一定的，电流减小时，实际消耗的电功率减小，灯泡变暗，选项C正确，D错误．电压表与电感线圈并联，电压表的示数为电感线圈两端的电压UL；设灯泡两端电压为UR，则电源电压的有效值U＝UL＋UR，因UR＝IR，故电流减小时，UR减小，因电源电压保持不变，故UL增大，选项B正确．
【答案】 BC
8．如图3－3－13所示，电路中完全相同的三只灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L、电容C串联．然后再并联到220 V、50 Hz的交流电路上．三只灯泡亮度恰好相同．若保持交变电压不变，将交变电流的频率增大到60 Hz，则发生的现象是( )
图3－3－13
A．三灯亮度不变
B．三灯均变亮
C．a不变、b变亮、c变暗
D．a不变、b变暗、c变亮
【解析】 当交变电流的频率增大时，线圈对交变电流的阻碍作用增大，通过灯泡b的电流将因此而减小，所以灯泡b的亮度将变暗；而电容对交变电流的阻碍作用则随交变电流频率的增大而减小，即流过灯泡c的电流增大，所以灯泡c将变亮．由于电阻的大小与交变电流的频率无关，流过灯泡a的电流不变，因此其亮度也不变．
【答案】 D
电阻(R)、感抗(XL)、容抗(XC)的区别
电阻
感抗
容抗
在电路中
的特点
对直流、交流有相同的阻碍作用
“阻交流、通直流”，“阻高频、通低频”
“隔直流、通交流”，“阻低频、通高频”
决定公式
R＝ρ
XL＝2πfL
XC＝
电能的转化
与做功
电流通过电阻做功，电能转化为内能
电能和磁场能反复转化
电能与电场能反复转化
第4讲 交流电路中的电容和电感
[目标定位] 1.通过实验了解电容、电感对交变电流的阻碍，能够分析简单电路中的电容、电感的作用.2.知道感抗、容抗，了解感抗、容抗与哪些因素有关．
一、电容、电感对直流和交流的影响
1．电阻器对直流和交流的影响是相同的．
2．电容器不能让直流通过却能让交流通过，但对交流有一定的阻碍作用．
3．电感器既能让直流通过也能让交流通过，但对交流有一定的阻碍作用．
二、电容器的容抗及其应用
1．实验探究：如图1所示，把白炽灯和电容器串联起来，然后分别接在直流电源上和交流电源上，调整两个电源的有效值相等，观察灯泡的发光情况．
图1
2．实验现象：接通直流电源时，灯泡不亮，接通交流电源时，灯泡发光，但和没有电容器接入时相比较暗．
3．实验结论：交变电流能够通过电容器，电容器对交变电流有阻碍作用．
4．电容器对交变电流的阻碍作用用容抗表示．电容器的电容越大，电容器对交变电流的阻碍作用就越小，也就是说，电容器的容抗就越小，电容器在交流电路中起的作用是隔直流，通交流．
三、电感器的感抗及其应用
1．实验探究：如图2所示，把线圈L与白炽灯串联起来，先接在直流电源上，后接在交流电源上，让两个电压的有效值相等，观察灯泡的亮度．
图2
2．实验现象：接通直流电源时，灯泡发光；接通交流电源时，灯泡较暗．
3．实验结论：电感线圈对交变电流有阻碍作用，电感对交变电流的阻碍作用的大小用感抗表示，线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，阻碍作用越大，感抗也就越大．
4．扼流圈是电子技术中常见的电子元件，分为两种：一种是线圈绕在铁芯上，它的自感系数很大，感抗很大，叫做低频扼流圈，它的作用是“阻交流、通直流”；另一种线圈绕在铁氧体芯上，它的自感系数很小，感抗很小，叫做高频扼流圈，它的作用是“阻高频，通低频”.
一、理解电感器对交变电流的阻碍作用
1．高频扼流圈
高频扼流圈的自感系数很小，只对高频交变电流有较大的阻碍作用，对低频交变电流的阻碍作用较小，对直流的阻碍作用更小．它具有“通直流，通低频、阻高频”的作用．
2．低频扼流图
低频扼流圈的自感系数很大，即使交流的频率较低，它产生的感抗也很大．它具有“通直流，阻交流”的作用．
例1 关于电子电路中的扼流圈，下列说法正确的是( )
A．扼流圈是利用电感线圈对交流的阻碍作用来工作的
B．高频扼流圈的作用是允许低频交流通过，而阻碍高频交流通过
C．低频扼流圈的作用不仅要阻碍高频交流通过，还要阻碍低频交流通过
D．高频扼流圈的电感比低频扼流圈的电感大
答案 ABC
解析 扼流圈是利用变化的电流通过线圈时，感应出感应电动势，从而来阻碍电流的变化的，故A正确；高频扼流圈是“通低频、阻高频”，故B正确；低频扼流圈是“阻高频、阻低频、通直流”，故C正确；高频扼流圈比低频扼流圈自感系数小，故D错．
针对训练1 如图3所示，输入端ab的输入电压既有直流成分，又有交流成分，以下说法中正确的是(L的直流电阻与R相同)( )
图3
A．直流成分只能从L通过
B．交流成分只能从R通过
C．通过R的既有直流成分又有交流成分
D．通过L的交流成分比通过R的交流成分必定要少
答案 CD
二、理解电容器对交变电流的阻碍作用
电容器对交流电的阻碍作用概括为“通交流、隔直流；通高频，阻低频”．
例2 如图4甲、乙两图是电子技术中的常用电路，a、b是各部分电路的输入端，其中输入的交流高频成分用“～～～”表示，交流低频成分用“～”表示，直流成分用“—”表示．关于两图中负载电阻R上得到的电流特征是( )
图4
A．图甲中R得到的是交流成分
B．图甲中R得到的是直流成分
C．图乙中R得到的是低频成分
D．图乙中R得到的是高频成分
答案 AC
解析 当交变电流加在电容器上时，有“通交流，隔直流，通高频、阻低频”的特性，甲图中电容器隔直流，R得到的是交流成分，A正确，B错误；乙图中电容器能通过交流高频成分，阻碍交流低频成分，R得到的是低频成分，C正确，D错误．
针对训练2
图5
如图5所示的电路中，正弦交流电源电压的有效值为220V，则关于交流电压表的示数，以下说法中正确的是( )
A．等于220V
B．大于220V
C．小于220V
D．等于零
答案 C
解析 虽然交变电流能通过电容器，但也受到阻碍作用，电容器与电阻串联，根据分压原理可知电阻两端的电压小于电源电压，电压表测的是电阻两端的电压，C正确．
三、电阻、电感、电容的区别
1．容抗的大小除了与电容自身的性质有关外，还与交变电流的频率有关．若用XC表示容抗，则XC＝.
2．感抗的大小除了与电感线圈自身的性质有关外，还与交变电流的频率有关，若用XL表示感抗，则XL＝2πfL.
3．电阻R无论对直流还是交流，阻碍作用相同，只取决于电阻本身．
例3 在频率为f的交变电流电路中，如图6所示，当开关S依次分别接通R、C、L支路，这时通过各支路的电流有效值相等．若将交变电流的频率提高到2f，维持其他条件不变，则下列几种情况不正确的是( )
图6
A．通过R的电流有效值不变
B．通过C的电流有效值变大
C．通过L的电流有效值变小
D．流过R、C、L的电流有效值都不变
答案 D
解析 交变电流的频率变大时，电阻R对交流的阻碍作用不变，电容C对交流的阻碍作用减小，电感L对交流的阻碍作用变大，故A、B、C说法正确，D说法错误．
电感及其应用
1．如图7所示的电路中，L为电感线圈，L′为灯泡，电流表内阻为零．电压表内阻无限大，交流电源的电压u＝220sin (100πt) V．若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为100Hz，下列说法中正确的是( )
图7
A．电流表示数增大
B．电压表示数减小
C．灯泡变暗
D．灯泡变亮
答案 C
解析 由u＝220sin (100πt) V可知电源原来的频率：f＝＝Hz＝50Hz，当频率增大时，线圈的感抗增大，电路中的干路电流将减小，因此A、D错，C正确．图中灯泡与电感线圈串联，所以总电压(有效值)U＝UL＋UL′，因UL′减小，而总电压的有效值不变，所以UL增大，因此选项B错．
电容及其应用
2．在如图8所示电路中，u是有效值为220 V的交流电源，C是电容器，R是电阻．关于交流电压表的示数，下列说法中正确的是( )
图8
A．等于220 V
B．大于220 V
C．小于220 V
D．等于零
答案 C
解析 交变电流“通过”电容器，电阻R中有电流，电压表的示数不为零；电容器与电阻串联，根据串联分压原理可知电阻两端电压应小于电源电压，C正确．
电阻、电感、电容的区别
3．直流电源的电压与交流电源电压的有效值相同，自感线圈的直流电阻不计，则灯泡发光最亮的是图中的( )
答案 D
解析 电容C、电感L都对交流电有阻碍作用，故A、B两图中灯不是最亮的；C图中灯被短路，不亮；D图中电容C有隔直流作用，D正确．
4．如图9所示的电路中，A、B、C三灯亮度相同，电源为220 V,50 Hz的交流电源，以下叙述中正确的是( )
图9
A．改接220 V,100 Hz的交流电源时，A灯变亮，B灯变暗，C灯亮度不变
B．改接220 V,100 Hz的交流电源时，A灯变暗，B灯变亮，C灯变亮
C．改接220 V的直流电源时，A灯熄灭，B灯变亮，C灯亮度不变
D．改接220 V的直流电源时，A灯熄灭，B灯变亮，C灯变暗
答案 AC
解析 增加交流电源的频率时，感抗增大，容抗减小，电阻的阻碍不变．故A变亮，B变暗，C不变，故A正确，B错误；改为直流电源时，电容断路，A灯灭，电感L无感抗，B灯更亮，电阻R阻碍不变，C灯亮度不变．
课件30张PPT。第3章——交变电流第4讲 交流电路中的电容和电感目标定位
1.通过实验了解电容、电感对交变电流的阻碍，能够分析简单电路中的电容、电感的作用.
2.知道感抗、容抗，了解感抗、容抗与哪些因素有关.一、电容、电感对直流和交流的影响
1.电阻器对直流和交流的影响是相同的.
2.电容器不能让 通过却能让 通过，但对 有一定的阻碍作用.
3.电感器既能让 通过也能让 通过，但对 有一定的阻碍作用.直流交流交流直流交流交流二、电容器的容抗及其应用
1.实验探究：如图1所示，把白炽灯和电容器串联起来，然后分别接在直流电源上和交流电源上，调整两个电源的有效值相等，观察灯泡的发光情况.图12.实验现象：接通直流电源时，灯泡 ，接通交流电源时，灯泡 ，但和没有电容器接入时相比 .
3.实验结论：交变电流能够 电容器，电容器对交变电流有
作用.
4.电容器对交变电流的阻碍作用用 表示.电容器的电容越
，电容器对交变电流的阻碍作用就越小，也就是说，电容器的 就越小，电容器在交流电路中起的作用是隔直流， .发光较暗不亮通过阻碍容抗大容抗通交流三、电感器的感抗及其应用
1.实验探究：如图2所示，把线圈L与白炽灯串联起来，先接在直流电源上，后接在交流电源上，让两个电压的有效值相等，观察灯泡的亮度.图22.实验现象：接通直流电源时，灯泡 ；接通交流电源时，灯泡 .
3.实验结论：电感线圈对交变电流有 作用，电感对交变电流的阻碍作用的大小用 表示，线圈的 越大，交变电流的 越高，阻碍作用越大，感抗也就越大.发光较暗阻碍感抗自感系数频率4.扼流圈是电子技术中常见的电子元件，分为两种：一种是线圈绕在铁芯上，它的自感系数很 ，感抗很大，叫做 扼流圈，它的作用是“ ”；另一种线圈绕在铁氧体芯上，它的自感系数很 ，感抗很小，叫做 扼流圈，它的作用是“ ”.大低频阻交流、通直流小高频阻高频，通低频一、理解电感器对交变电流的阻碍作用1.高频扼流圈
高频扼流圈的自感系数很小，只对高频交变电流有较大的阻碍作用，对低频交变电流的阻碍作用较小，对直流的阻碍作用更小.它具有“通直流，通低频、阻高频”的作用.
2.低频扼流图
低频扼流圈的自感系数很大，即使交流的频率较低，它产生的感抗也很大.它具有“通直流，阻交流”的作用.例1 关于电子电路中的扼流圈，下列说法正确的是( )
A.扼流圈是利用电感线圈对交流的阻碍作用来工作的
B.高频扼流圈的作用是允许低频交流通过，而阻碍高频交流通过
C.低频扼流圈的作用不仅要阻碍高频交流通过，还要阻碍低频交流通过
D.高频扼流圈的电感比低频扼流圈的电感大解析 扼流圈是利用变化的电流通过线圈时，感应出感应电动势，从而来阻碍电流的变化的，故A正确；
高频扼流圈是“通低频、阻高频”，故B正确；
低频扼流圈是“阻高频、阻低频、通直流”，故C正确；
高频扼流圈比低频扼流圈自感系数小，故D错.
答案 ABC针对训练1 如图3所示，输入端ab的输入电压既有直流成分，又有交流成分，以下说法中正确的是(L的直流电阻与R相同)( )
A.直流成分只能从L通过
B.交流成分只能从R通过
C.通过R的既有直流成分又有交流成分
D.通过L的交流成分比通过R的交流成分必定要少图3 CD二、理解电容器对交变电流的阻碍作用
电容器对交流电的阻碍作用概括为“通交流、隔直流；通高频，阻低频”.例2 如图4甲、乙两图是电子技术中的常用电路，a、b是各部分电路的输入端，其中输入的交流高频成分用“～～～”表示，交流低频成分用“～”表示，直流成分用“—”表示.关于两图中负载电阻R上得到的电流特征是( )
A.图甲中R得到的是交流成分
B.图甲中R得到的是直流成分
C.图乙中R得到的是低频成分
D.图乙中R得到的是高频成分图4解析 当交变电流加在电容器上时，有“通交流，隔直流，通高频、阻低频”的特性，甲图中电容器隔直流，R得到的是交流成分，A正确，B错误；
乙图中电容器能通过交流高频成分，阻碍交流低频成分，R得到的是低频成分，C正确，D错误.
答案 AC针对训练2 如图5所示的电路中，正弦交流电源电压的有效值为220 V，则关于交流电压表的示数，以下说法中正确的是( )
A.等于220 V B.大于220 V
C.小于220 V D.等于零图5解析 虽然交变电流能通过电容器，但也受到阻碍作用，电容器与电阻串联，根据分压原理可知电阻两端的电压小于电源电压，电压表测的是电阻两端的电压，C正确.C三、电阻、电感、电容的区别
1.容抗的大小除了与电容自身的性质有关外，还与交变电流的频率有关.若用XC表示容抗，则XC＝ .
2.感抗的大小除了与电感线圈自身的性质有关外，还与交变电流的频率有关，若用XL表示感抗，则XL＝2πfL.
3.电阻R无论对直流还是交流，阻碍作用相同，只取决于电阻本身.例3 在频率为f 的交变电流电路中，如图6所示，当开关S依次分别接通R、C、L支路，这时通过各支路的电流有效值相等.若将交变电流的频率提高到2f，维持其他条件不变，则下列几种情况不正确的是( )
A.通过R的电流有效值不变
B.通过C的电流有效值变大
C.通过L的电流有效值变小
D.流过R、C、L的电流有效值都不变图6解析 交变电流的频率变大时，电阻R对交流的阻碍作用不变，电容C对交流的阻碍作用减小，电感L对交流的阻碍作用变大，故A、B、C说法正确，D说法错误.
答案 D?图7图中灯泡与电感线圈串联，所以总电压(有效值)U＝UL＋UL′，因UL′减小，而总电压的有效值不变，所以UL增大，因此选项B错.答案 C电容及其应用
2．在如图8所示电路中，u是有效值为220 V的交流电源，C是电容器，R是电阻．关于交流电压表的示数，下列说法中正确的是( )
A．等于220 V
B．大于220 V
C．小于220 V
D．等于零图8解析 交变电流“通过”电容器，电阻R中有电流，电压表的示数不为零；电容器与电阻串联，根据串联分压原理可知电阻两端电压应小于电源电压，C正确．
答案 C 电阻、电感、电容的区别
3．直流电源的电压与交流电源电压的有效值相同，自感线圈的直流电阻不计，则灯泡发光最亮的是图中的( )解析 电容C、电感L都对交流电有阻碍作用，故A、B两图中灯不是最亮的；C图中灯被短路，不亮；D图中电容C有隔直流作用，D正确．
答案 D A.改接220 V,100 Hz的交流电源时，A灯变亮，
B灯变暗，C灯亮度不变
B.改接220 V,100 Hz的交流电源时，A灯变暗，
B灯变亮，C灯变亮
C.改接220 V的直流电源时，A灯熄灭，B灯变亮，C灯亮度不变
D.改接220 V的直流电源时，A灯熄灭，B灯变亮，C灯变暗4.如图9所示的电路中，A、B、C三灯亮度相同，电源为220 V,
50 Hz的交流电源，以下叙述中正确的是( )图9 解析 增加交流电源的频率时，感抗增大，容抗减小，电阻的阻碍不变.故A变亮，B变暗，C不变，故A正确，B错误；
改为直流电源时，电容断路，A灯灭，电感L无感抗，B灯更亮，电阻R阻碍不变，C灯亮度不变.
答案 AC
