高中物理模块十电磁感应考点5-4电感与电容对交流电的影响习题.pdf
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1、考点 5.4 电感和电容对交变电流的影响 1. 电感器对交变电流的阻碍作用 (1) 实验探究 实验目的:了解电感器对交变电流的阻碍作用. 实验演示:装置如图所示. 电感线圈与灯泡串联后分别接直流电源和有效值与直流电源相同 的交流电源,观察两种情况下灯泡的亮度. 实验现象:接通直流电源时,灯泡亮些;接通交流电源时,灯泡变暗. 实验结论:电感线圈对交变电流有阻碍作用. (2) 影响电感对交变电流的阻碍作用的因素: 电感器的自感系数、交变电流的频率. 电感器的自感系数越大,对交变电流的阻碍作用越大. 交变电流的频率越高,对交变电流的阻碍作用越大. (3) 电感器的应用扼流圈 类型 区别 低频扼流圈高
2、频扼流圈 构造匝数多,有铁芯( 由铜线绕制 )匝数少,无铁芯( 由铜线绕制 ) 自感系数L 较大较小 感抗XL大小较大较小 作用通直流,阻交流通直流、通低频,阻高频 “通直流,阻交流”这是对两种不同类型的电流而言的,因为( 恒定 ) 直流不变化,不能引 起自感现象,交变电流时刻改变,必有自感电动势产生来阻碍电流的变化. “通低频,阻高频”这是对不同频率的交变电流而言的,因为交变电流的频率越高,电流 的变化越快,自感作用越强,感抗也就越大. 2. 电容器对交变电流的影响 (1) 实验探究 实验目的 探究交变电流能否通过电容器. 实验演示 如图所示,将灯泡和电容器串联在电路里,分别接直流电源和有效
3、值与直流电源相同的交流 电源,观察两种情况下灯泡的亮度. 实验现象 电路中串有电容器时,接通直流电源时,灯泡不亮;接通交流电源时,灯泡亮. 实验结论 交变电流能够通过电容器,直流不能通过电容器. 实验现象的本质 直流不能通过电容器是因为电容器的两个极板中间充满了绝缘介质. 当交变电流加到电容器 上后,在交变电流变化的一个周期内电容器要交替进行充电、放电、反向充电、放电,电路 中就有了持续的电流,好像是交变电流“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. (2) 影响电容器对交变电流阻碍作用的因素: 电容器的电容、交变电流的频率. 电容器的电容越大,对交变电流的阻碍作用
4、越小. 交变电流的频率越高,对交变电流的阻碍作用越小. (3) 电容器在电路中的应用 隔直电容器:通交流,阻直流. 如图所示,输入信号既有交流成分又有直流成分,在下一级电路的输入端前串联一个电容器 ( 电容较大 ) ,就可以阻挡直流成分,只让交流成分通过. 高频旁路电容器:通高频,阻低频. 如图所示,输入信号中既有高频成分又有低频成分,在下一级电路的输入端并联一个电容器 ( 电容较小 ) ,就可只把低频成分的交流信号输送到下一级装置. 1.( 多选 ) 如图所示的实验电路中,若交流电压的有效值与直流电压相等,S为双刀双掷开关, 下列叙述中正确的是( AC ) A.当 S掷向a、b时灯较亮,掷向
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