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第三节 电感和电容对交变电流的影响
第五章 交变电流
引入:
在直流电路中,电压 、电流和电阻的关系遵从欧姆定律,在交流电路中,如果电路中只有电阻,例如白炽灯、电炉等,实验和理论分析都表明,欧姆定律仍适用.但是如果电路中包括电感、电容,情况就要复杂了.
一、电感对交变电流的阻碍作用
1.演示实验:
现象:
2.感抗
(1)反映电感对交变电流阻碍作用的大小。
(2)影响感抗大小的因素
接直流的亮些,接交流的暗些.
结论:
电感对直流电没有阻碍作用对交流电却有
自感系数越大、交流的频率越高,
线圈的感抗越大。
交变电流频率越高,灯越暗
实验一
实验二
4、应用:
(a)低频扼流圈:
(b)高频扼流圈:
分析P37图5.3-3
3、特性:
通直流、阻交流,通低频、阻高频。
低频扼流圈和高频扼流圈
A、构造:线圈绕在铁心上,匝数多,感抗大
B、作用:“通直流、阻交流” 。
A、构造:线圈绕在铁氧体上,匝数少,感抗小
B、作用:通过低频,阻高频。
二.电容对交变电流的阻碍作用
1. 演示实验:
(1)实验现象:
通入直流电,灯泡不亮,说明直流电不能通过电容器,接入交流电时,灯泡亮了,说明交流能够通过电容器。
电容器对交流电路存在阻碍作用,且电容越大、频率越高,阻碍作用越小。
(2)实验结论:
电容器有“通交流,隔直流”的作用。
实验一
实验二
电容器通过充电和放电电路中就有了电流,
表现为交流通过了电路。
(3)、实验现象分析:——电容通交隔直的原因
2.容抗
(1)反映电容对交流的阻碍作用
(2)影响容抗大小的因素
电容越大,交流的频率越高,电容器对交流的阻碍作用就越小,容抗越小。
3.应用
(1)隔直电容:隔直流,通交流。
(2)高频旁路电容:让高频交流信号通过电容,而将低频信号送到下一级。作用:通高频,阻低频。P39-3
通交流、隔直流,通高频、阻低频。
小结:
通直流 ,阻交流
通低频, 阻高频
电容对交变电流的作用:
通交流 ,隔直流
通高频 ,阻低频
电感对交变电流的作用:
低频扼流圈(L大)
高频扼流圈(L小)
隔直电容器
高频旁路电容器(C小)
例1、如图所示,从ab端输入的交流含有高频和低频成分,为了使R上尽可能少地含有高频成分,采用图示电路,其L的作用是________________,C的作用是__________。
解析:因L有“通低频、阻高频”的特点,因此L的作用是阻挡高频成分;而通过L后还有少量的高频成分,利用C“通高频、阻低频”的特点,使绝大部分高频成分从C流过。
P38说一说
例2、如图所示,当交流电源的电压(有效值)U=220V、频率f=50Hz时,三只灯A、B、C的亮度相同(L无直流电阻)。
(1)将交流电源的频率变为f=100Hz,则 ( )
(2)将电源改为U=220V的直流电源,则 ( )
A.A灯比原来亮 B.B灯比原来亮
C.C灯和原来一样亮 D.C灯比原来亮
AC
BC
练习2、如图所示,甲、乙是规格相同的灯泡,A、B两端加直流电压时,甲灯正常发光,乙灯完全不亮;当A、B两端加上有效值和直流电压相等的交流电压时,甲灯发出微弱的光,乙灯能正常发光。下列说法正确的有:( )
BC
A.与甲灯串联的元件X是电容器
B.与乙灯串联的元件Y是电容器
C.与甲灯串联的元件X是电感线圈
D.与乙灯串联的元件Y是电感线圈