电感和电容对交流电的影响教案

5.3《电感和电容对交流电的影响》教案

制定人：张亚龙 审核人： 日期:2014-3-12 学习目标：

1.理解为什么电感对交流电有阻碍作用

2.知道用感抗来表示电感对交变电流的阻碍作用的大小，知道感抗与哪些因素有关。 3.知道交变电流能通过电容器。知道为什么电容器对交变电流有阻碍作用。 4.知道用容抗来表示电容对交变电流的作用大小。知道容抗与哪些因素有关。

一、电感对交变电流的阻碍作用——感抗

具有自感作用的元件叫自感线圈，也称为电感。

1．实验现象：接直流，灯泡_更亮__；接交流，灯泡_亮__。

－ + 2．感抗：电感对交变电流 阻碍作用的大小。

实验中接交流电且改变线圈的自感系数L（例如插进、拔出铁芯比较），

S 观察灯泡的亮暗。

3．实验表明：线圈的自感系数越大、交变电流的频率越高，电感对交变电流的阻碍作用越大，感抗就越大

～ 4.感抗公式：XL?2?fL??L

式中L为电感器的自感系数，单位亨利，f及

L 分别为交流的频率及角频率，单位分别为赫兹及

弧度／秒．感抗是电抗的一种，它的特点是随交流电频率的增加而增加，恒定电流可以看作f?0的交流电，因此电感对恒定电流不起作用，即相当于短路 5．影响感抗的因素：自感系数与交变电流的频率__ 6．应用——低频扼流圈和高频扼流圈

①低频扼流圈：自感系数很大的自感线圈（一般几十亨利），对低频交流电有显著的阻碍作用。

构造：线圈绕在铁芯上，匝数多，电阻小 作用： 通直流，阻交流

②高频扼流圈：自感系数较小的自感线圈（一般几个毫亨），对高频交流电有显著的阻碍作用。

构造：线圈绕在铁氧体上，匝数少（L铁心易磁化，L较大，铁氧体不易磁化，L较小）。 作用： 通直流，通低频，阻高频 导练1：如图3所示，一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接，如图所示．一块铁插进线圈之后，该灯将：（B ）

A．变亮 B．变暗 C．对灯没影响 D．无法判断 二、电容在交变电路中的作用

1.交变电流能够“通过”电容器

（1）实验现象：接直流，灯泡_不亮___；接交流，灯泡_亮____。 （2）实验表明：直流不能通过电容器，交流能“通过”电容器___ （3）成因:电容器的两极板间是绝缘介质，为什么交流电能够通过呢？

当交流电路中接入电容器时，由于极板的电压作周期性变化，电容器的带电量也会周期性的增大或减小。当电压升高时，电容器充电，电荷向电容器的极板上聚集，形成充电电流；

当电压降低时，电容器放电，电荷从极板上放出，形成放电电流.如课本(图5.3-5)。电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，表现为交流“通过”了电容器。

强调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．电容器对交变电流的阻碍作用

（1）实验现象：接交流，灯泡_亮__；将电容器从电路中取下来，灯泡___更亮__ （2）容抗：电容对交变电流 阻碍作用的大小

实验中接交流电且改变电容（例如改变两极板间的距离），观察灯泡的亮暗。

（3）实验表明：电容器电容越大、交流的频率越高，电容器对交流的阻碍作用就越小，容抗越小 （4）公式：XC?12?fc?1 ?c式中C为电容器的电容，单位为法拉，f及?分别为交流电的频率及角速度．容抗也是电抗的一种，它的特点是随交流电的频率f的增大而减小．恒定电流可看作f?0的交流电，因此对恒定电流来说，电容器的容抗XC??，即对恒定电流来说，电容器相当于断路．

（5）影响容抗的因素：电容器的电容与交变电流的频率 （6）电容的特性：通交流，隔直流，通高频，阻低频

导练2：如图所示，接在交流电源上的电灯泡正常发光，以下说法正确的是（A C D ） A．把电介质插入电容器，灯泡变亮 B．增大电容器两极板间的距离，灯泡变亮 C．减小电容器两极板间的正对面积，灯泡变暗 D．使交变电流频率减小，灯泡变暗 学习检测

1．在交流电路中，要增大电感线圈的感抗，可以（B D ）A．增大交流电的电压 B．提高交变电流的频率 C．减少线圈的匝数 D．在线圈中插入铁芯

2．在交流电路中，要减小电容器的容抗，可以（B ）A．减小两极板的正对面积 B．减小极板间的距离 C．适当增加交变电流的电压 D．减小交变电流的频率 3.如图5所示，把电阻R，电感线圈L，电容C并联，接到一个交流电源上，三个电流表示数相同，若保持电源电压大小不变，而将电源频率增大，则三个电流表示数I1、I2、I3的关系是(D )

A.I1=I2=I3 B.I1>I2>I3 C.I2>I1>I3 D.I3>I1>I2

4、如图所示，A、B、C为三个相同的灯泡，a、b、c为与之串联的三个元件，

E1为直流电源，E2为交流电源．当开关S接“1”时，A、B两灯均正常发光，C灯不亮；当开关S接“2”时，A灯仍正常发光，B灯变暗，C灯正常发光．由此可知，a元件应是电阻；b元件应是_电感线圈；c元件应是电容器．