第三章第3节交流电路中的电容和电感

(共9张PPT)
三、交变电流路中的电感和电容
问题：在直流电路中，影响电流与电压关系的只有电阻，交变电流中影响电流与电压关系的是否只有电阻呢？
实验: 装置介绍
+
-
∽
现象：接通直流时，灯泡发亮
接通交流时，灯泡不亮（暗些）
请分析原因
直流和交流的电压大小相同
接交流时，由于变化的电流通过线圈发生自感现象，产生阻碍电流变化的感应电动势，使灯泡变暗。
1.实验结论：电感对交变电流有阻碍作用
一、电感对交变电流的阻碍作用
2.感抗：表示电感对交变电流阻碍大小
问题：感抗的大小与哪些 因素有关？ （实验）
线圈的自感系数越大、交变电流的频率越高，阻碍作用越明显，感抗越大
3.实际应用：
低频扼流圈：自感系数大，电阻小，对低频交变电流有很大的阻碍作用。
低频扼流圈的作用是“通直流、阻交流”
高频扼流圈：自感系数小，对低频交变电流的阻碍作用小，对高频交变电流的阻碍作用大
高频扼流圈的作用是“通低频、阻高频”
感抗：XL=2πf L
注意：感抗的大小不仅与线圈构造有关，而且与通过的交流电（频率）有关。这表现了交流与直流不同的特性。。
调换电感不同的线圈、改变交变电流的频率。
现象：L越大、f越高，灯越暗
+
-
∽
实验：
现象：接直流时，灯不亮，接交流时，
灯泡亮了。
说明直流电不能通过电容器，而交变电流能“通过”电容器。
交流又表现出与直流不同的特性！
请分析：电容器两极板被绝缘电介质隔开了，为什么有电流通过灯泡？
解释：接交变电流时，自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘电介质，只是在交变电压的作用下，电容器交替进行充、放电，电路中就有了电流。
二、交变电流能夠通过电容器
交变电流可以“通过”电容器，电容器对交变电流有什么样的作用呢？
三、电容器对交变电流的阻碍作用
∽
实验：改变电容值 ，观察灯泡亮暗
改变交流频率，观察灯泡亮暗
现象：电容越大，灯泡越亮，
交流频率越高，灯泡越亮。
1.电容器对交变电流有阻碍作用
2.容抗：表示电容对交流的阻碍作用的大小
3.电容越大，交流的频率越高，电容器的阻碍作用越小，容抗越小
4.实际应用：通交流、阻直流，通高频、阻低频。
2πf C
容抗：XC=
1
注意：容抗的大小不仅与电容器构造有关，而且与通过的交流电（频率）有关。这表现了交流与直流不同的特性。
电容大一次充电量大；频率高单位时间内充电次数多，所以电流大，容抗小。
本节小结：
1.交变电流的电流与电压关系不仅与电阻有关，还与电感、电容 有关。
2.电感和电容对交流的阻碍作用的大小不仅与电感、电容本身有关，还跟交流的频率有关：
电感“通直流；阻交流。” “通低频；阻高频。”
电容“通交流；隔直流。” “通高频；阻低频。”
3.*
2πf C
容抗：XC=
1
感抗：XL=2πf L
~
~
后级输入
前级输出
巩固练习
1.在电子技术中，从某一装置输出的电流常常既有交流成分，又有直流成分。如果只需要把交流成分输送到下一级装置，只要在两级电路之间接入一个电容器（称做隔直电容器）就可以了。电容器应并联还是串联接入电路？右图所示的接法对吗？为什么？
答：电容器应串联接入电路，图示接法是正确的。由于电容器串联接入电路，，直流成分不能通过，而交流成分可以通过电容器被输出到下一级装置。
2.在电子技术中，从某一装置输出的交流常常既有高频成分，又有低频成分。如果只需要把低频成分输送到下一级装置，只要在下一级电路的输入端并联一个电容器就可以达到目的（如右图）。具有这种用途的电容器叫做高频旁路电容器。请说明它的工作原理。
后级输入
前级输出
答：电容器对高频成分的容抗小，对低频成分的容抗大，如图这样联接，高频成分就通过“旁路”的电容器，而低频成分输送到下一级装置。
可见：在电子技术中，电容广泛应用。