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* (3) (2) 课前思考 如果把下图所示的三种电压加在同一纯电阻R的两端,产生的效果是否相同?若把它们加在同一自感线圈或同一电容器的两端,又会如何呢? (1) 电感器对交变电流的阻碍作用 演示实验 实验现象:与直流电源相接,灯较亮; 与交流电源相接,灯较暗;若在线圈中加入铁芯,灯更暗;若增加交流电的频率,灯也更暗。 感 抗 1、实验结论:电感对交变电流有阻碍作用 2、感抗是描述电感对交变电流的阻碍作用大小的物理量,用字母XL表示,单位是欧(Ω)。 3、感抗的大小: 与线圈的自感系数L及交流电的频率f有关。 即:XL=2π?L =ωL L越大,f越高,XL越大 电感在生产科技中的应用 1、低频扼流圈: 2、高频扼流圈: 1)构造:线圈绕在闭合的铁芯上,匝数N为几千~几万,自感系数L为几十亨,且线圈的电阻较小。 2)作用:通直流,阻交流 1)构造:线圈绕在圆柱形的铁氧体芯上,匝数N为几百或几十,自感系数L为几个毫亨。 2)作用:通直流,通低频, 阻高频 电感在生产科技中的应用 思考与讨论 低频扼流圈对高频交流电是否有显著的阻碍作用?高频扼流圈对低频交流电是否有显著的阻碍作用? 低频扼流圈阻碍的是一切的交流电,故对高频交流电有显著的阻碍作用;而高频扼流圈阻碍的是高频交流电,故对低频交流电无阻碍作用。 低频扼流圈的应用 低频扼流圈的作用是通直流阻交流,所以R2两端的直流电压与R1两端大约相等,但交流电压比R1两端小很多。该电路中应选择自感L较大的线圈。 直流成分 交变电流能通过电感器 演示实验 实验结论:电容有阻直流,通交流的作用。 为什么电容有阻直流通交流的作用? 1、电容阻直流:是因为电容器的两个极板被绝缘介质隔开了,故只有在通电的瞬间有短暂电流。 2、电容通交流:实际上也并没有电荷通过电容器的两个极板间的绝缘介质,但当交流电压升高时,对电容充电,有充电电流,而当交流电压降低时,电容放电,有放电电流。 充电 放电 思考与讨论 I I I I 实验现象:通交流时,灯会亮;但若将电容短接,灯更亮。 实验结论:电容对交变电流也有阻碍作用 演示实验 电容器对交变电流的阻碍作用 1、容抗是描述电容对交变电流的阻碍作用大小的物理量,用字母XC表示,单位是欧(Ω)。 2、容抗的大小: 与电容器的电容C及交流电的频率f有关。 C越大,f越高,XC越小 即:XC= 2π?C 1 = ωC 1 3、电容的作用: 阻低频,通高频。 容 抗 课堂练习 使用220V交流电源的电气设备和电子仪器,金属外壳和电源之间都有良好的绝缘,但是有时候用手触摸外壳仍会感到“麻手”,用试电笔测试时,氖管发光,这是为什么? 这是因为与电源相连的机芯和金属外壳可以看作电容器的两个极板,电源中的交变电流能够通过这个“电容器”。故为了确保安全,电器设备和电子仪器的金属外壳都应接地。 电容在生产科技中的应用 ~ 1、耦合电容——隔直电容器 在电子技术中,从某一装置输出的电流常常既有交流又有直流,为了只得到交流,在两级电路之间需串联一电容器,如图所示。 2、高频旁路电容器 在电子技术中,从某一装置输出的交流常常既有高频又有低频,为了只得到低频,在两级电路之间需并联一电容器,如图所示。 电容和电感的组合应用 1、如图所示,可以更好的滤去电路前级输的交流成分或高频成分,在后级输出直流成分。 2、如图所示,可以更好的滤去电路前级输的直流成分或低频成分,在后级输出高频成分。 *
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