第2章4.电容器在交流电路中的作用5.电感器在交流电路中的作用.doc
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1、4.电容器在交流电路中的作用5.电感器在交流电路中的作用学 习 目 标知 识 脉 络1.了解电容器对交变电流的阻碍作用及其原因(难点)2了解电感器对交变电流的阻碍作用及其原因(难点)3知道感抗和容抗以及与哪些因素有关(重点)4了解电容器和电感器通交流电的特性(重点)电 容 器 在 交 流 电 路 中 的 作 用1电容器对交流电的导通作用(1)实验电路(如图241)图241(2)实验现象:电路中串有电容器时,接通直流电源,灯泡不亮;接通交流电源时,灯泡亮(3)实验结论:交变电流能够通过电容器,直流电不能通过电容器(4)电容器导通交流电的实质电容器接入交变电路时,使电容器反复地充电和放电,使电路中
2、形成交变电流2电容器对交流电的阻碍作用(1)容抗:电容器对交流电的阻碍作用称为容抗(2)容抗大小的影响因素容抗的大小跟电容和交流电的频率有关电容越小、频率越低,容抗越大,容抗大小的公式是XC.(3)电容的作用:通交流,隔直流,通高频,阻低频3电容器在电子技术中的应用(1)隔直电容:利用了电容器通交流、隔直流的性质只让交流信号通过而直流成分不能通过如图242甲所示(2)旁路电容:利用了电容器对高频电流阻碍小而对低频电流阻碍作用大的特性低频信号不能通过而高频干扰信号可以通过,如图242乙所示甲乙图242(1)对于同一个电容器,容抗可以发生变化()(2)在有电容器的交流电路中,没有电荷通过电容器()
3、(3)电气设备和电子仪器的金属外壳都应该接地()电阻、容抗对电流的阻碍作用相同吗?【提示】不同电阻对直流电和交流电的阻碍作用相同,与交流电的频率无关;而容抗对交流电的阻碍作用与交流电的频率有关,频率越高,阻碍作用越小探讨1:试解释为什么交变电流能够“通过”电容器【提示】电容器接到交流电源上,电压升高时,电容器极板上的电荷量增加,形成充电电流;电压降低时,电容器极板上的电荷量减少,形成放电电流,充、放电交替进行,电路中就好像交变电流“通过”了电容器实际上,自由电荷并没有通过两极板间的绝缘介质探讨2:从能量转化的角度分析交变电流通过电容器时能量的转化情况【提示】当电容器充电时,电能转化为电场能,当
4、电容器放电时,电场能转化为电能,电能和电场能不断地相互转化1对电容器容抗的理解(1)产生原因电容器的极板充电带有电荷后,会产生阻碍电流的反向电压,从而对继续充电产生阻碍作用(2)相关因素电容:电容器的电容越大,充电过程中两极间电压增长越慢,对继续充电阻碍作用越小频率:交流电频率越高,电流方向变化越快,对继续充电的阻碍作用越小2电容器在电子技术中的两种应用(1)隔直电容器:如图243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243图244(2)高频旁路电容器:如图244所示,作用是“通高频,阻低频”,因为对不同频率的交流电,频率
5、越高,容抗越小,频率越低,容抗越大,即电容器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1电容对交变电流影响的下列说法中,错误的是()A交变电流能通过电容器B电容器具有通直流、阻交流的作用C电容器电容较小,它具有通高频、阻低频的作用D电容器的电容越大,交变电流的频率越高,电容器对交变电流的阻碍作用就越小【解析】电容器“通交流、隔直流”,但对交流电有阻碍作用,电容越大,频率越高,容抗越小,所以选项A、C、D均正确,B错误【答案】B2(多选)如图245所示,白炽灯和电容器串联后接在交变电源的两端,当交流电源的频率增加时() 【导学号:46042114】图245A
6、电流表示数增大B电压表示数增大C灯泡变暗D灯泡变亮【解析】由频率增大可知,容抗减小,电流增大,灯泡两端电压增大,电压表示数变小,灯泡功率增大而变亮,故A、D两项正确【答案】AD3(多选)如图246所示,接在交流电源上的电灯泡正常发光,以下说法正确的是()图246A把电介质插入电容器,灯泡变亮B增大电容器两板间的距离,灯泡变亮C减小电容器两板间的正对面积,灯泡变暗D使交变电流频率减小,灯泡变暗【解析】电容器的电容与介电常数成正比,与正对面积成正比,与两板间距离成反比而容抗与电容成反比,与频率成反比把介质插入电容器,电容变大,容抗减小,灯泡变亮,A正确;电容器两板间距离增大,电容减小,容抗增大,灯
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