人教版高二物理选修3-2第五章53电感和电容对交变电流的影响(共17张PPT).ppt

学习目标 1、通过演示实验，了解电感器和电容器对交变电流的阻碍和导通作用 2、知道感抗和容抗的物理意义，与那些因素有关 3、能够分析简单电路中的电容器、电感器的作用现现象象接直流的亮些，接交流的暗些接直流的亮些，接交流的暗些. 问题解决问题解决2、感抗、感抗XL(1)反映电感对交变电流阻碍作用的大小。反映电感对交变电流阻碍作用的大小。1、电感对直流电没有阻碍作用，对、电感对直流电没有阻碍作用，对交流电有阻交流电有阻 碍作用碍作用。*具体关系：具体关系：fLXL2 (2)影响感抗大小的因素影响感抗大小的因素线圈的自感系数线圈的自感系数L交变电流的频率交变电流的频率f 线圈的线圈的自感系数越大自感系数越大、交流频率越高交流频率越高,电感电感对交流的阻碍作用就越大对交流的阻碍作用就越大,线圈的线圈的感抗就越大感抗就越大. 通直流、阻交流通直流、阻交流问题解决问题解决(1)低频扼流圈：低频扼流圈：(2)高频扼流圈：高频扼流圈：3、扼流圈、扼流圈构造构造：线圈绕在铁心上，匝数多：线圈绕在铁心上，匝数多 自感系数大自感系数大，感抗大，感抗大作用作用：“通直流通直流、阻交流阻交流” 构造构造：线圈绕在铁氧体上，匝数少：线圈绕在铁氧体上，匝数少 自感系数小自感系数小，感抗小，感抗小 作用：作用：“通低频通低频，阻高频阻高频” R1R2L问题解决问题解决现现象象问题解决问题解决(1)实验现象分析：实验现象分析： 通入直流电，灯泡不亮，说明通入直流电，灯泡不亮，说明直流电不能直流电不能通过电容器通过电容器，接入交流电时，灯泡亮了，说明，接入交流电时，灯泡亮了，说明交流能够通过电容器交流能够通过电容器。 (2)实验结论：实验结论：电容器有电容器有“通交流，隔直流通交流，隔直流”的作用。的作用。 问题解决问题解决 电容器通过充电和放电电路中就有了电流，电容器通过充电和放电电路中就有了电流，表现为交流通过了电路。表现为交流通过了电路。(3)电容电容通交隔直通交隔直的原因分析：的原因分析：问题解决问题解决1、实验、实验 ：在前面实验中除去电容在前面实验中除去电容2、实验现象：、实验现象：灯变得更亮灯变得更亮 3、实验结论：、实验结论： 电容器对交流电路存在阻碍作用，且电容电容器对交流电路存在阻碍作用，且电容越大、频率越高，阻碍作用越小。越大、频率越高，阻碍作用越小。问题解决问题解决(1)反映电容对交流的阻碍作用反映电容对交流的阻碍作用 电容越大，交流的频率越高电容越大，交流的频率越高，电容器对交流，电容器对交流的阻碍作用就越小，的阻碍作用就越小，容抗越小容抗越小。fCXC21 *具体关系：具体关系：多学一点多学一点(2)影响容抗大小的因素影响容抗大小的因素电容器的电容电容器的电容C交变电流的频率交变电流的频率f问题解决问题解决3、应用、应用(1)隔直电容：隔直电容：隔直流，通交流隔直流，通交流。 CR自自前前级级输输入入向向后后级级输输出出 在电子技术中，声音、图像等信号都有要变在电子技术中，声音、图像等信号都有要变成交流来处理。微弱的信号电流往往需要经过几成交流来处理。微弱的信号电流往往需要经过几级放大，在某级放大之后，要把信号送到下级，级放大，在某级放大之后，要把信号送到下级，但两级的直流工作状态不能相互影响。这时可以但两级的直流工作状态不能相互影响。这时可以在两级之间接入左图所示的电路在两级之间接入左图所示的电路,图中的电容器图中的电容器称为称为耦合电容器耦合电容器。 说一说，这个电路怎样说一说，这个电路怎样起到起到“隔直流，通交流隔直流，通交流”。问题解决问题解决(2)高频旁路电容高频旁路电容：通高频，阻低频通高频，阻低频。 C自自前前级级输输入入向向后后级级输输出出 低频低频高频高频 在电子技术中，从某一装置输出的交流常常在电子技术中，从某一装置输出的交流常常既有高频成分，又有低频成分。如果只需要把低既有高频成分，又有低频成分。如果只需要把低频成分输送到下一级装置，可以在一级电路的输频成分输送到下一级装置，可以在一级电路的输入端并联一个电容器。这样，进入下一级的高频入端并联一个电容器。这样，进入下一级的高频成分就很少了。这中电容器成分就很少了。这中电容器叫做叫做高频旁路电容器高频旁路电容器。 说一说，这个电容器怎说一说，这个电容器怎样起到高频旁路作用。样起到高频旁路作用。问题解决问题解决 例例1、如图所示，从如图所示，从ab端输入的端输入的交流含有高频和低频成分，为交流含有高频和低频成分，为了使了使R上尽可能少地含有高频成上尽可能少地含有高频成分，采用图示电路，其分，采用图示电路，其L的作用的作用是是_，C的作用是的作用是_。解析：解析：因因L有有“通低频、通低频、阻高频阻高频”的特点，因的特点，因此此L的作用是阻挡高频成分；而通过的作用是阻挡高频成分；而通过L后还有少后还有少量的高频成分，利用量的高频成分，利用C“通高频通高频、阻低频、阻低频”的特的特点点,使绝大部分高频成分从使绝大部分高频成分从C流过。流过。RLCab阻高频阻高频通高频通高频课堂训练课堂训练例例2、如图所示，线圈的自感系数、如图所示，线圈的自感系数L和电容器的和电容器的电容电容C都很小都很小(如如L100H，C100pF)。此电。此电路的主要作用是路的主要作用是( ) A阻直流、通交流，输出交流阻直流、通交流，输出交流 B阻交流、通直流，输出直流阻交流、通直流，输出直流 C阻低频、通高频，输出高频交变电流阻低频、通高频，输出高频交变电流 D阻高频、通低频，输出低频交变电流和阻高频、通低频，输出低频交变电流和直流电直流电D课堂训练课堂训练例例3、如图所示，当交流电源的电压、如图所示，当交流电源的电压(有效值有效值) U220V、频率、频率f50Hz时，三只灯时，三只灯A、B、C的亮度的亮度相同相同(L无直流电阻无直流电阻)。(1)将交流电源的频率变为将交流电源的频率变为f100Hz，则，则( )(2)将电源改为将电源改为U220V的直流电源，则的直流电源，则 ( ) AA灯比原来亮灯比原来亮 BB灯比原来亮灯比原来亮 CC灯和原来一样亮灯和原来一样亮 DC灯比原来亮灯比原来亮 AC BCRCLABC课堂训练课堂训练例例4、如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，、如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，A、B两端加直流电压时，甲灯正常发光，乙灯完两端加直流电压时，甲灯正常发光，乙灯完全不亮；当全不亮；当A、B两端加上有效值和直流电压相两端加上有效值和直流电压相等的交流电压时，甲灯发出微弱的光，乙灯能等的交流电压时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光。下列说法正确的有：（正常发光。下列说法正确的有：（ ） A与甲灯串联的元件与甲灯串联的元件X是电容器是电容器B与乙灯串联的元件与乙灯串联的元件Y是电容器是电容器C与甲灯串联的元件与甲灯串联的元件X是电感线圈是电感线圈D与乙灯串联的元件与乙灯串联的元件Y是电感线圈是电感线圈BC甲甲乙乙XYA B课堂训练课堂训练课堂小结：课堂小结：通直流通直流 ，阻交流阻交流 低频扼流圈（低频扼流圈（L大）大） 通低频，通低频， 阻高频阻高频 高频扼流圈（高频扼流圈（L小）小） 通交流通交流 ，隔隔直流直流 隔直电容器隔直电容器 通高频通高频 ，阻低频，阻低频 高频旁路电容器高频旁路电容器(C小小)