必威体育精装版《电感和电容对交变电流的影响》.ppt

5.3 电感和电容 对变电流的影响 1．实验探究 如图5－3－1所示，取直流电源电压与交流电源电压有效值相等。 图5－3－1 (1)实验现象：接通直流电源时，灯泡亮些；接通交流电源时，灯泡暗些。 (2)实验结论：电感线圈对交变电流有阻碍作用。 2．感抗 (1)物理意义：表示电感线圈 的大小。 (2)影响感抗大小的因素：线圈的自感系数 ，交流的频率 ，感抗越大。 对电流的阻碍作用 越大 越高 3．感抗的应用 　　类型 区别　　　 低频扼流圈 高频扼流圈 自感系数 较大 较小 感抗大小 较大 较小 作用 通 、阻 通 、通 ，阻 直流 交流 低频 直流 高频 1．交变电流能够通过电容器 (1)实验电路(如图5－3－2所示) 图5－3－2 (2)实验现象： 电路中串有电容器时，接通 电源，灯泡不亮，接通 电源，灯泡亮。 (3)实验结论： 能够通过电容器， 不能通过电容器。 2．电容器对交变电流的阻碍作用 (1)容抗：表示电容对 阻碍作用的大小。 (2)影响容抗大小的因素：电容器的电容 ，交变电流的频率 ，容抗越小。 (3)应用：电容器具有“隔直流，通交流”的作用。 直流 交变电流 直流 交变电流 越大 越高 交流 (1)电容器对交变电流的阻碍作用： 电源电压推动自由电荷定向移动时，电容器极板上积累的电荷会阻碍自由电荷向此方向做定向运动，这就产生了电容器对交变电流的阻碍作用。 (2)决定容抗的两个因素： 交流电的频率和电容器的电容。 (4)电容器在电路中的作用： 交变电流的频率越高，电容器充电时集聚的电荷相对较少，对电荷运动的阻碍作用越小，容抗也越小。同理，电容器的电容越大，容纳电荷的本领越大，充放电时所受的阻碍越小，容抗也就越小，所以电容有“通交流，隔直流，通高频，阻低频”的作用。 2．电阻、感抗、容抗的比较 电阻 感抗 容抗 产生的 原因 定向移动的自由电荷与不动的离子间的碰撞 由于电感线圈的自感现象阻碍电流的变化 电容器两极板上积累的电荷对向这个方向定向移动的电荷的反抗作用 电阻 感抗 容抗 在电路中的特点 对直流、交流均有阻碍作用 只对变化的电流，如交变电流有阻碍作用 不能通直流，只能通变化的电流。对直流的阻碍作用无限大，对交流的阻碍作用随频率的降低而增大 电阻 感抗 容抗 决定 因素 由导体本身(长短、粗细、材料)决定，与温度有关 由线圈本身的自感系数和交流的频率决定 由电容的大小和交流的频率决定 电能的 转化与 做功 电流通过电阻做功，电能转化为内能 电能和磁场能往复转化 电能与电场能往复转化 1.电容器的应用 (1)隔直电容器，如图5－3－3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5－3－3 (2)高频旁路电容器，如图5－3－4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。 图5－3－4 2．电感器的应用 (1)低频扼流圈：可起到“通直流、阻交流”的作用。 (2)高频扼流圈：可起到“通直流、通低频、阻高频”的作用。 3．电感和电容的组合应用 根据电感、电容对交变电流阻碍作用的特点，可以将二者结合到一起来完成一定的任务。 (1)如果将电容器与负载并联， 然后与电感线圈串联，就能更好 的起到滤掉电流中交流成分或高 频成分的作用，如图5－3－5所示。 图5－3－5 (2)如果将电感线圈与负载并联，然后与电容器串联，就能更好的起到滤掉电流中直流成分和低频成分的作用，如图5－3－6所示。 图5－3－6 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