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.docx

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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[先填空]1.电容器对交流电的导通作用(1)实验电路(如图2-4-1)图2-4-1(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

2、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,第1页1容抗大小的公式是XC=2πfC.(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2-4-2

3、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2-4-2乙所示.甲乙图2-4-2[再判断](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)电气设备和电子仪器的金属外壳都应该接地.(√)[后思考]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

4、用越小.[合作探讨]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,当电容器放电时,电场能第2页转化为电能,电能和电场能不断地相互转化.[核心点击]1.对电容

5、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①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.②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2-4-3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2-4-3图2-4-4(2)高频旁路电容器:如图2-

6、4-4所示,作用是“通高频,阻低频”,因为对不同频率的交流电,频率越高,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

7、小,所以选项A、C、D均正确,B错误.【答案】B2.(多选)如图2-4-5所示,白炽灯和电容器串联后接在交变电源的两端,当第3页交流电源的频率增加时()【导学号:46042114】图2-4-5A.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2-4-6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2-4-6A.把电介质插入电容器,

8、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,灯泡变暗,B错;减小电容器两板正对面积,电容减小,容抗增大,灯泡变暗,C正确;交流电的频率减小,容抗增大,灯泡变暗,D正确.【答案】ACD1.电容器通交变电流的实质是充放电.2

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