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1、电感器对交变电流的作用电容器对交变电流的作用1电感器对恒定电流是导通的，对交变电流有阻碍作用，交变电流的频率越高，电感器对交变电流的阻碍作用就越大。2低频扼流圈能够“通直流、阻交流”；高频扼流圈能够“通直流、通低频、阻高频”。3电容器具有“隔直流，通交流”的特性。4电容器对交变电流也有一定的阻碍作用，电容越大，交变电流频率越高，阻碍作用越小。一、电感器对交变电流的作用1电感器(1)构成：由绝缘导线一圈紧靠一圈地绕制而成。(2)符号：在电路中，电感器用字母“L”及电路符号“ ”表示。2电感器对交变电流的作用(1)现象：电感器对恒定电流是导通的，对交变电流有阻碍的作用。(2)原因：由于线圈的自感作
2、用产生感应电动势，阻碍电流的变化。(3)影响因素：电感器的自感系数越大，阻碍作用越大；交变电流的频率越高，阻碍作用越大。(4)应用：低频扼流圈：通直流，阻交流。高频扼流圈：通直流，通低频，阻高频。二、电容器对交变电流的作用1特性隔直流，通交流。2原因(1)恒定电流不能通过电容器，是因为电容器的两个极板被绝缘介质隔开了。(2)交变电流能够通过电容器，是由于两极板间的电压在变化。电容器交替进行充电和放电，就好像交变电流“通过”了电容器。3影响电容器对交变电流阻碍作用的因素(1)电容器的电容越大，阻碍作用越小。(2)交变电流的频率越高，阻碍作用越小。4应用(1)隔直电容器：通交流，隔直流。(2)高频
3、旁路电容器：通高频、阻低频。1自主思考判一判(1)电感线圈对交变电流有阻碍作用。()(2)低频扼流圈只能阻碍低频交变电流，不能阻碍高频交变电流。()(3)电感线圈中通入交变电流后，交变电流的瞬时值为0的瞬间，线圈仍然对交变电流有阻碍作用。()(4)直流电不能通过电容器。()(5)交变电流“通过”电容器的实质是电容器不断充电放电，并不是真正流过电容器。()(6)交变电流的电流值越大，越容易通过电容器，与交变电流的频率无关。()2合作探究议一议(1)为什么电感器对交变电流有阻碍作用？提示：交变电流通过线圈(电感器)时，电流时刻在变化，由于线圈的自感现象，必然产生感应电动势阻碍电流的变化，就形成了电
4、感器对交变电流的阻碍作用。(2)电容器两极板之间是绝缘介质，它阻隔导体中自由电子的通过，为什么交变电流能通过电容器呢？提示：电流是由电荷的定向移动形成的，把交流电源接到电容器的两个极板上后，当电源电压升高时，电源给电容器充电，电荷向电容器极板上聚集，在电路中形成充电电流；当电源电压降低时，电容器放电，原来聚集在极板上的电荷又放出，在电路中形成放电电流。电容器交替地进行充电和放电，电路中就形成了电流，好像是交流“通过”了电容器(实际上自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质)。(3)电容器对交变电流为什么有阻碍作用？提示：因为同种电荷相互排斥，当电容器充电时，已经到达电容器极板上的电荷对后来流
5、向极板的电荷有阻碍作用，所以电容器对交变电流有阻碍作用。对电感器和电容器的理解电感和电容对交变电流的阻碍作用的大小不但跟电感、电容有关，还跟交流电的频率有关。它们之间的关系可以简单概括为：电感：“通直流、阻交流，通低频、阻高频”，感抗公式：XL2fL(公式仅作了解)。电容：“通交流、隔直流，通高频、阻低频”，容抗公式：XC(公式仅作了解)。1如图241所示，交流电源的电压有效值跟直流电源的电压相等，当将双刀双掷开关接到直流电源上时，灯泡的实际功率为P1，而将双刀双掷开关接到交流电源上时，灯泡的实际功率为P2，则()图241AP1P2BP1P2CP1P2。B正确。2如图242所示，白炽灯和电容器
6、串联后接在交流电源的两端，当交流电源的频率增加时()图242A电容器电容增大B电容器电容减小C电灯变暗D电灯变亮解析：选D电容器的电容是由电容器本身的特性所决定的，与外加的交流电源的频率无关，故选项A和B是错误的。当交流电源的频率增大时，电容器充、放电的过程加快，电容器的容抗减小，电流增大，电灯变亮，故选项C错误，D正确。3(多选)在如图243所示的电路中，L为电感线圈，R为灯泡的电阻，电流表内阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压u220sin 100t V。若保持电源电压有效值不变，只将电源频率改为100 Hz，下列说法正确的有()图243A电流表示数增大 B电压表示数增大C灯泡变暗 D
7、灯泡变亮解析：选BC由u220sin 100t V，可得电源原来的频率为f Hz50 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(PI2R)减小，灯泡变暗，选项C正确，D错误。电压表与电感线圈并联，其示数为线圈两端的电压UL；设灯泡两端电压为UR，则电源电压的有效值为UULUR，因URIR，电流I减小时，UR减小，因电源电压有效值保持不变，故UL(UUR)增大，选项B正确。电阻、感抗、容抗的比较电阻感抗容抗产生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
8、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在电路中特点对直流、交流均有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电的频率f决定由电容的大小和交流电的频率f决定电能的转化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典例如图244所示的电路中，交流电的有效值不变，如果交流电的频率增大，三盏电灯的亮度将如何改变？为什么？图244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L1的电流将减小，所以灯泡L1的亮度将变暗；而电容器对交变电流的阻碍
9、作用随交变电流频率的增大而减小，即流过灯泡L2的电流增大，所以灯泡L2的亮度将变亮；由于电阻的大小与交变电流的频率无关，流过灯泡L3的电流不变，因此其亮度不变。答案见解析(1)电阻的大小与交变电流的频率无关。(2)感抗的大小随交变电流频率的增大而增大。(3)容抗的大小随交变电流频率的增大而减小。 1(多选)在频率为f的交变电流电路中，如图245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，则下列几种情况可能的是()图245A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的电流有效值减小D通过R、C、L的电流有效
10、值都不变解析：选ABC电阻对交变电流的阻碍作用即电阻大小，与电流的频率无关，因此通过电阻的电流有效值不变，A对；电感对交变电流的阻碍作用感抗随交变电流频率变大而变大，通过L的电流有效值减小，C对；电容的容抗随交变电流频率变大而变小，通过C的有效值变大，B对，D错。2如图246所示，三个灯泡相同，而且足够耐压，电源内阻忽略。单刀双掷开关S接A时，三个灯亮度相同，那么S接B时()图246A三个灯亮度相同B甲灯最亮，丙灯不亮C甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮D只有丙灯不亮，乙灯最亮解析：选D开关S接A时，甲、乙、丙三个支路均有交流电通过。开关S接B时，电路处于直流工作状态，电容器C“隔直流、通交流”；电
11、感线圈L“阻交流、通直流”；R对交流和直流有相同的阻抗。可判断此时电路中I丙0，I甲不变，I乙增大；又因为灯泡亮度与电功率(PI2R)成正比，所以只有丙灯不亮，乙灯最亮。电感和电容的综合应用典例如图247所示， 线圈的自感系数L和电容器的电容C都很小(如L1 mH，C200 pF)，此电路的重要作用是()图247A阻直流通交流，输出交流B阻交流通直流，输出直流C阻低频通高频，输出高频交流D阻高频通低频，输出低频交流和直流思路点拨解答本题时，应把握以下两点：(1)弄清楚电路中包含哪些元件及电路的连接方式；(2)明确电感器、电容器对交变电流的阻碍作用的特点。解析因线圈自感系数L很小，所以对低频成分
12、的阻碍作用很小，这样直流和低频成分能顺利通过线圈，电容器并联在电路中，起旁路作用，因电容C很小，对低频成分的阻碍作用很大，而对部分通过线圈的高频成分阻碍作用很小，被它旁路，最终输出的是低频交流和直流。答案D电感和电容的组合应用连接方式作用能够更好地滤掉电流中的交流成分或高频成分能够更好地滤掉电流中的直流成分和低频成分1在收音机线路中，天线接收下来的电信号既有高频成分又有低频成分，经放大后送给下一级，需要把低频成分和高频成分分开，只让低频成分输入给下一级，我们采用了如图248装置电路，其中代号a、b应选择的元件是()图248Aa是电容较大的电容器，b是低频扼流线圈Ba是电容较大的电容器，b是高频
13、扼流线圈Ca是电容较小的电容器，b是高频扼流线圈Da是电容较小的电容器，b是低频扼流线圈解析：选C电容器具有“通高频、阻低频”作用，这样的电容器电容应较小，故a处接电容较小的电容器。电感线圈在该电路中要求做“通低频、阻高频”，所以b处应接一个高频扼流线圈。2如图249所示是常用电器中电源部分的滤波装置，当输入端输入含有直流成分、交流高频成分和交流低频成分的电流时，能在输出端得到稳定的直流电。试分析其工作原理及各电容器和电感器的作用。图249解析：当含有多种成分的电流输入到C1两端时，由于C1的“通交流、隔直流”的作用，电流中的交流成分被衰减，而线圈L有“通直流、阻交流”的作用，直流成分顺利通过
14、L, 一小部分交流通过L，到达C2两端时，C2进一步滤掉交流成分，这样在输出端就得到较稳定的直流电。答案：见解析1一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接，如图1所示。一铁芯插进线圈之后，该灯将()图1A变亮B变暗C对灯没影响D无法判断解析：选B加入铁芯改变了电感的自感系数，自感系数增大，感抗增大，降落的电压增大，降落在灯上的电压减小，所以灯变暗。2如图2所示的电路，F为一交流发电机，C为平行板电容器，为使电流表A的示数增加，可行的办法是()图2A使发电机F的转速增加B使发电机F的转速减小C在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质D使电容器两极板间的距离增大解析：选A当发电机转速增加时，交变电流的频率增大，容抗减小，电流表A的读数增大，A项正确，B项错误；在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质时，电容器的电容减小，使电容器两极板间距离增大时电容也减小，当电容减小时，容抗增大，对交变电流的阻碍作用增大，电流表A示数减小，C、D两项均错误。
