电感和电容对交流电的影响的实验设计

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电感和电容对交流电的影响

电感与电容对交流电得影响一、电感对交流电得影响实验：电感线圈通直流、阻交流原因:直流电，线圈对直流阻碍为其线电阻交流电，电流时刻发生变化，线圈中产生自感电动势感抗：电感对交流电得阻碍作用Rg =2/, f为交流电频率,L为电感得自感系数，“通低频，阻高频”应用:①低频扼流圈丄很大，对低频交流电有很大得阻碍作用，对高频交流电阻碍作用更大②高频扼流圈,L小,对低频交流电阻碍很小,对高频交流电阻碍大思考:交流电路中直导线绕成线圈，电流如何变？（I减少）2 50IIZ5001b二、电容对交流电得阻碍作用直流,灯不亮R Q = -----容抗：电容器对交流电得阻碍作用2",这里f就是交流电频率,C为电容器电容。

同步测试1、如图所示，输入端db既有直流成分，乂有交流成分，以下说法中正确得就是（L得直流电阻不为零）（）A.直流成分只能从L通过B.交流成分只能从R通过C.通过R得既有直流成分乂有交流成分D.通过L得直流成分比通过R得直流成分必定要大2、如图所示得电路中，正弦交流电源电压得有效值为220 V,则关于交流电压表得示数，以下说法中正确得就是（）-220V厂 B.大于220 V 厂 D.等于零A.等于220 VC.小于220 VITT — AAAA J- 一 *b T C RA. 图屮中R 得到得就是交流成分B. 图乙中R 得到得就是高频成分C. 图乙中R 得到得就是低频成分D. 图丙中R 得到得就是直流成分二、综合题6、收音机得音量控制电路部分如图所示，调节滑动变阻器得滑片P 可控制扬声器得音量, 但收音机直接收到得信号有干扰,即有直流与高频信号，为此需要用电容器G 、G 应分别用较大得还就是较小得电容器？上直流IpL^R ;低频I展开答案6G 用电容较大得电容器,G 选用电容较小得电容器。

课外拓展三相交流电发电机原理如图所示，其中AX 、BY 、CZ 三组完全相同得线圈，它们排列在圆周上位置彼此差120°角度，当磁铁以角速度3匀速转动时，每个线圈中都会产生一个交变电动势,它们位相彼此竺为3 ,因而有1~H —O 扬声器牡y =耳sin（血十£用P =耳sin（碇+扌須（1）星形（Y型）连接得三相交流电源如图5-2-8所示,三相中每个线圈得头A、B、C分别引出三条线, 称为端线（火线），而每相线圈尾X、Y、Z连接在一起，引出一条线，此线称为中线•因为总共接出四根导线,所以连接后得电源称为三相四线制•图 5-2-S三相电源中，每相线圈中电流为相电流，端线中得电流为相电流，端线中得电流为线电流，每个线圈中电压为相电压，任意两条端线得电压为线电压•则线电压与相电压关系2乙3 = sM 磁■ 久 sin（加 + 了疋） =伐3血（觀+ £）6所以相对有效值而言，有5=矶0理有 Sc = ® M'U 0 = ®co同而星形连接后，相电流与线电流大小就是一样得，即：4目=盘（2）三角形（△形）连接得三相电源如图5-2-9所示，它构成三相三线制电路•山图可知,在此悄形下线电压等于相电压，但线电流与相电流就是不相等得，若连接负载在对称平衡条件下，图 5-2-94y =4 sin （创-一羽i/ = i 朋 T C 2 =凤 sm （磁-彳）所以有：'旗=屈相（3）三相交流电负载得星形与三角形连接如图5-2-10屮、乙所示，星形连接时，有电图“JO若三相负载平衡•即A* = ^s= Rj 则有:，0=4 = 8=° = 0〃0=0,中线可省去，改为三相三线制■rr 二 rr三相负载得三角形连接时，。

5.3 电感和电容对交变电流的影响

对比记忆：
元件电感线圈
通直流，阻交流; 通低频，阻高频。
电容器
通交流，隔直流；通高频，阻低频。
作用
描述阻碍作用的物理量
感抗XL
<1>自感系数L <2>交流电频率f
容抗XC
<1>电容C <2>交流电频率f
决定因素关系
L越大，f越高，XL越大 C越大，f越高，XC越小
当堂检测
1、有一电阻极小的导线绕制成线圈接在交流电上，如果电源电压峰值保持不变，比较下面哪种情况，通过线圈的电流最小( D ) A、所加电源频率为50 Hz B、所加电源频率为100 Hz C、所加电源频率为50 Hz，减少线圈匝数 D、在线圈中加入铁芯，所加电源频率为100 Hz
R
L
6、如图所示，平行板电容器与灯泡串联后接在交变电源上，灯泡正常发光，则（ CD ）
A.将介质板插入电容器中,灯泡将变暗 B.增大交变电流的频率,灯泡将变暗
C.把电容器极板间距拉开一些,灯泡将变暗 D.把电容器两极板错开一些,灯泡将变暗
s C 4kd
5、如图所示电路中，L为电感线圈，R为灯泡，电流表内阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压为：u 220 2 sin 100 t (V ) 若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为100HZ，下列说法正确的有（ BC ）
A、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
2、有两个电容分别为C1=5μF,C2=3μF的两电容器，分别加在峰值一定的交流电源上，比较下列哪种情况通过电容器的电流最大( C ) A、在C1上加f=50 Hz的交变电流 B、在C2上加f=50 Hz的交变电流 C、在C1上加f=60 Hz的交变电流 D、在C2上加f=60 Hz的交变电流

5_3电感和电容对交流的影响

电容对交流阻碍作用的大小用容抗表示。
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。 1 XC 2fC
电容器具有“通交流、隔直流”“通高频、阻低频”的特点。
小结：电感对交变电流的作用：
通直流，阻交流自感系数越大、交变电流的频率越高，电通低频，阻高频感对交变电流的阻碍
（一）电感对交变电流的阻碍作用：
演示实验：把带铁芯的线圈L与小灯泡串联起来，先把它们接到直流电源上，再把它们接到交流电源上。实验中取直流电源的电压与交流电压的有效值相等。
实验现象：接通直流电源时，灯泡亮些；接通交流电源时，灯泡暗些。实验表明电感对交变电流有阻碍作用。
思考：为什么电感对交流电有阻碍作用？交流电通过电感线圈时，电流时刻在改变，电感线圈中必然产生自感电动势，阻碍电流的变化，使灯泡变暗。电感对交变电流阻碍作用的大小，用感抗表示。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。
思考：为什么线圈的感抗跟线圈的自感系数和交流电的频率有关呢？感抗是由自感现象引起的，线圈的自感系数L越大，自感作用就越大，因而感抗越大；交流电的频率f越高，电流的变化率越大，自感作用也越大，因而感抗越大。
X L 2fL
例2、如图所示，线圈的自感系数L和电容器的电容C都很小（如L=1mH，C=200pF），此电路的重要作用是（ D ） A、阻直流通交流，输出交流 B、阻交流通直流，输出直流 C、交流和直流
（二）电容器对交变电流的阻碍作用：
演示实验：把白炽灯和电容器串联起来，先把它们接到直流电源上，再把它们接到交流电源上，观察灯泡的发光情况。

高中物理学习细节之交变电流5.3电感和电容对交变电流的影响含解析

【学习目标】1。

通过实验了解电感器对交变电流的阻碍作用，能够运用所学知识分析含有电感的简单交变电路。

2. 通过实验了解电容器对交变电流的阻碍作用，能够分析简单交变电路中电容器的作用。

3. 简单了解电感器和电容器在电工和电子技术中的应用。

重点难点:1。

交变电流“通过”电容器的原理。

2。

影响容抗、感抗大小的因素。

【自主学习】一、电感器对交变电流的阻碍作用实验现象：（1)如图所示,把线圈L与灯泡串联起来，先把它们接到直流电源上，再把它们接到交流电源上。

取直流电源的电压与交流电压的有效值相等，接通直流电源时,灯泡亮些；接通交流电源时，灯泡暗些。

(2)在图乙中,保持交流电源不变,而改用自感系数大的线圈，或保持电感线圈不变，而改用频率更高的交流电源,灯泡比原来更暗。

1. 感抗（1)物理意义：表示电感线圈对_________电流__________作用的大小。

(2）影响感抗大小的因素：线圈的___________越大，交流的________越高,感抗越大。

2。

感抗的应用类型区别低频扼流圈高频扼流圈自感系数较大较小感抗大小较大较小作用通直流、阻交流通直流、通低频、阻高频二、交变电流能够通过电容器实验现象:如图所示，把电容器C与灯泡串联起来，先把它们接到直流电源上，再把它们接到交流电源上.取直流电源的电压与交流电压的有效值相等.接通直流电源时，灯泡不亮；接通交流电源时,灯泡亮。

以上现象说明_______电流能够通过电容器,____________不能通过电容器。

三、电容器对交变电流的阻碍作用实验现象：(1)如图所示，把电容器C与灯泡串联起来，先把它们接到交流电源上，再把电容器取下来，使灯泡直接接到交流电源上，灯泡要比有电容器时更亮.（2）在甲图中,若保持交流电源不变，而改用电容大的电容器，或保持电容器的电容不变，而改用频率更高的交流电源，灯泡比原来更亮。

1。

容抗：(1）物理意义：表示电容器对_________电流________作用的大小.（2) 影响容抗大小的因素：电容器的_______越大，交流的_________越高，容抗越小。

关于“电感和电容对交流电的影响”实验改进与自制

人教版普通高中课程标准实验教科书《理・物
选修３—２》第五章第３电感和电容对交流电的影节响，本上的演示实验效果不是十分理想课通过多方
（）３线圈匝数越多、径越大，半自感系数越大，
３１电感对交流电的影响．
图２
关于“ 感和电容对交流电的影响＂电实验改进与自制
李俊丽
（盐高级中学浙江海盐３４０）海１３０
（）电感对交流电的阻碍作用．１
接学生电源的交流挡３Ｖ，位器置于最小．电闭
接Ｊ４２—１２６型低频信号发生器的功率输出，以
可拆变压器上的旧线圈１，、发光二极管各１个红绿
提供频率变化的交流电；倍频选Ｘ１．过频率的不０通同变化，可以看到Ａ亮度不变，：度随交流电频．Ａ亮率的增加而逐渐变暗；方向转动频率旋纽，反使交流
电感对交流电的阻碍作用也越大．接学生电源的交流挡ｌ电位器置于最大位２ｖ，
面的实践探究，断总结经验，者设计和自制了两不笔
块实验板，别就电感、容对交流电影响进行研分电究，取两灯泡明暗对比法，采效果明显直观．
碍作用越小，图４所示．如
液体压强演示实验仪器的改进

了解电容和电感对交流电路中电流的影响

了解电容和电感对交流电路中电流的影响电容和电感是交流电路中两个重要的元件，它们对电流的影响具有一定的特点和作用。

在本文中，我们将深入探讨电容和电感对交流电路中电流的影响，并从理论和实际应用的角度进行讨论。

首先，我们来了解一下电容对交流电路中电流的影响。

电容是一种存储电荷的元件，它能够在电场的作用下存储电能。

在交流电路中，电容对电流的影响主要表现在两个方面：阻抗和相位差。

电容的阻抗与频率有关，它与电容器的电容值成反比。

当交流电的频率增加时，电容的阻抗减小，电流增大；反之，当交流电的频率减小时，电容的阻抗增大，电流减小。

这是因为在高频下，电容器的充电和放电速度较快，电流容易通过电容器；而在低频下，电容器的充电和放电速度较慢，电流难以通过电容器。

此外，电容对交流电路中电流的影响还表现在相位差上。

在交流电路中，电流和电压之间存在一定的相位差。

对于电容来说，电流滞后于电压，相位差为负值。

这是因为电容器需要时间来充电和放电，导致电流相对于电压有一定的滞后。

相位差的存在使得电流和电压的波形发生了改变，从而影响了电路的工作状态和性能。

接下来，我们来了解一下电感对交流电路中电流的影响。

电感是一种储存磁能的元件，它能够在磁场的作用下存储电能。

在交流电路中，电感对电流的影响主要表现在两个方面：阻抗和相位差。

电感的阻抗与频率有关，它与电感器的电感值成正比。

当交流电的频率增加时，电感的阻抗增加，电流减小；反之，当交流电的频率减小时，电感的阻抗减小，电流增大。

这是因为在高频下，电感器的自感作用增强，电流难以通过电感器；而在低频下，电感器的自感作用减弱，电流容易通过电感器。

此外，电感对交流电路中电流的影响还表现在相位差上。

在交流电路中，电流和电压之间存在一定的相位差。

对于电感来说，电流超前于电压，相位差为正值。

这是因为电感器在电流变化时会产生自感电动势，导致电流相对于电压有一定的超前。

相位差的存在使得电流和电压的波形发生了改变，从而影响了电路的工作状态和性能。

利用实验研究电路中的交流电的教学案例

利用实验研究电路中的交流电的教学案例交流电在电路中的应用十分广泛，了解和掌握交流电的特点及其在电路中的运行原理对于学习电路理论和实践操作至关重要。

因此，在理论学习的基础上，通过实验研究交流电在电路中的应用是一种有效的教学方法。

本文将介绍一个针对初学者的电路实验案例，通过这个案例的实践操作，学生可以深入了解和掌握交流电的特性和基本原理。

实验目的：通过实验研究，掌握交流电在电路中的特性和运行规律，以及学习如何测量交流电的各项参数。

实验器材：交流电源、电阻、电容、电感、万用表、示波器等。

实验步骤：1. 准备工作：- 将实验室仪器和设备摆放整齐，并接通电源。

- 检查电源和仪器的安全性能，确保无异常情况。

2. 实验一：测量交流电的电压和电流(1) 搭建一个简单的电路，包括一个电阻和一个交流电源。

(2) 使用万用表测量电路中的电压和电流值，并记录下来。

(3) 分别改变电阻值和交流电源的电压，再次测量电路中的电压和电流，记录下实验数据。

3. 实验二：测量交流电的相位差(1) 搭建一个含有电容和电感的交流电路。

(2) 接入示波器，调节示波器的参数，观察并记录电压和电流的波形。

(3) 测量电压和电流的相位差，并记录实验数据。

4. 实验三：研究交流电的频率和振幅对电路的影响(1) 搭建包含电容、电感和电阻的交流电路。

(2) 修改交流电源的频率和振幅，观察并记录电压和电流的变化情况。

(3) 根据实验数据，分析交流电的频率和振幅对电路的影响。

实验结果与分析：通过以上实验，学生可以获取到一系列的实验数据。

根据数据分析可以得出结论：- 交流电的电压和电流可以通过万用表进行测量，可以得到其幅值和相位差等参数。

- 交流电的幅值和频率会对电路的性能产生影响，对于特定的电路元件，其阻抗也存在频率依赖性。

- 交流电的波形可以通过示波器进行显示和分析，通过波形可以观察到电压和电流之间的相位差，并得出交流电的相位差与频率的关系。

教学意义：通过上述实验，学生不仅可以通过实践操作深入理解交流电的特性和运行规律，还可以培养实验操作和数据处理的能力。

第三节电感和电容对交变电流的影响

电感器特性：1）电感器对恒定直流是导通的，但对交流电有阻碍作用， 2）自感系数越大，阻碍作用越大（P49讨论与交流） 3）交流电的频率越高，阻碍作用越明显
5、实际应用：扼流圈
构造：闭合铁芯，匝数多 L大 ⑴低频扼流圈作用：通直流，阻交流构造：铁氧体芯，匝数少 L小 ⑵高频扼流圈作用：通直流、通低频，阻高频
2、对交变电流能够通过电容的正确理解是( CD) A、交变电流能够使电容器极板间的绝缘介质变成导
体
B、交变电流能够使自由电荷通过电容器两极间的绝
缘介质
C、交变电流能够使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 D、交流“通过”了电容器，实际上自由电荷并没有通过电容器极板间的绝缘介质
第三节电感和电容对交变电流的影响
安陆市第一高级中学
电阻器：对电流有阻碍作用的器件。作用：改变和控制电路中电压或者电流的大小。Leabharlann 一、电感对交变电流的阻碍作用
一、电感对交变电流的阻碍作用
1.演示实验现象：接直流的亮些，接交流的暗些．
交变电流频率越高，灯越暗
结论：电感对直流电没有阻碍作用对交流电却有
（C小）
三种电阻器的比较
如图所示电路中，三只电灯的亮度相同，如果交流电的频率增大，三盏电灯的亮度将如何改变？为什么？
灯L1变暗
灯L2变亮
灯L3亮度不变
1、如图所示，当交流电源的电压（有效值）U＝220V、频率f＝50Hz时，三只灯A、B、C的亮度相同（L无直流电阻）。
（1）将交流电源的频率变为f＝100Hz，则（ AC ）（2）将电源改为U＝220V的直流电源，则（ BC ） A．A灯比原来亮 B．B灯比原来亮 C．C灯和原来一样亮 D．C灯比原来亮

电感、电容对交流电的阻碍作用

电感和电容对交变电流的影响一．教材分析、学情分析学习本节内容之前，学生刚刚学过交变电流的有关知识，电感和电容对学生而言也并不陌生。

学生是带着过去的知识和经验走进课堂的，教师应善于抓住新旧知识之间的差异，引发新旧知识之间的冲突，利用最近发展区，促进学生认识水平的提高，从而使学生顺利完成新知识的自主建构。

二、教学目标（一）知识与技能目标：1．理解电感和电容对交变电流的阻碍作用。

2．知道感抗和容抗的物理意义及影响因素。

3．通过实验培养学生观察能力；通过猜想、假设、实验、交流合作与分析论证，培养学生科学探究能力。

（二）过程与方法目标：1、了解如何通过实验现象得出相关的实验结论的方法。

2、深刻理解对比的实验方法在该实验中的应用。

（三）情感、态度与价值观目标：1、在实验过程中养成严谨的科学态度。

2、在科学探究和科学辩论中提高科学素养。

3、培养理论联系生活实际的辩证唯物主义思想。

三、教学重点：1、探究活动的情境创设及学生探究过程的调控与把握。

2、感抗和容抗的影响因素及特点分析。

3、电容和电感线圈对交流电阻碍作用规律的得出及相关应用。

四、教学难点：1、影响感抗和容抗的因素及特点分析。

2、电容和电感对交流电阻碍作用的得出及相关应用。

3、学生探究过程的调控与把握。

五、教学过程：（一）意想不到的实验(免去新课导入的过程，直接将情境融入内容。

)师：今天我们学习“电容和电感对交变电流的影响”，那么什么是电感呢？1、学生回答2、课件展示师：看来电感就是由导线绕制而成的。

如果把电感和小灯泡串联接入电路，会发生什么事情？生：小灯泡会亮。

（教师演示，灯果然亮了）师：我们再来看一遍。

（教师演示，灯亮了，但明显比刚才变暗了。

）师：这是怎么回事？（面对意想不到的新情况，学生开始议论纷纷。

）请一位同学上台观察，然后把看到的情况向大家汇报。

（揭开谜底）课件展示电路图如下：师：为什么将电源由直流切换为交流，灯泡变暗了？学生自主探究：a) 小组讨论b) 获得结论：交流——自感现象——灯变暗（二）探究感抗的大小1、感抗：电感线圈对交流电的阻碍作用叫感抗。

高二物理5.3电感和电容对交流电的影响

S
3、电容器对交流有阻碍作用，阻碍作用的大小用 _________表示。 4、影响容抗大小的因素：容抗的大小由电容器的电容和交变电流的频率决定，电容越_________交流电的频率越 _________，容抗越小。
【例 1】在图所示的电路中，L 为电感线圈，R 为灯泡，电流表内阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压 u 220 2 sin100 t V，若保持电压不变，只改变电源频率为 100Hz ，下列说法正确的是（） A．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
作用
通_________、阻_________
通_________、通_________、阻 _________
（二）电容器对交变电流的阻碍作用 1、演示实验 2 实验目的：电容器对交变电流的影响实验方法：如图电路中，将电键 S 先后与直流电源和交流电源相连，观察灯泡的发光情况。实验现象：电路中串有电容器时，接通直流电源，灯泡_________，接通交流电源时，灯泡_________。实验结论：交变电流_________够通过电容器，直流_________通过电容器。 2、如何解释这一现象：交流电流能通过电容器，是不是电荷通过了电容的电解质，从一个极如图所示，白炽灯和电容器串联后接在交流电源的两端，当交流电源的频率增加时（） A．电容器电容增加 B. 容抗增加 C. 电灯变暗 D. 电灯变亮
一、学前准备：
1、表征交变电流变化快慢的物理是什么？表征交变电流大小的物理量是什么？ 2、什么是自感现象？自感电动势的大小与哪些因素有关？自感电动势的作用效果是什么？ 3、若线圈通过交变电流，线圈是否会产生自感现象？自感电动势对交变电流有什么样影响？

学案：5.3 电感和电容对交变电流的影响

5.3 电感和电容对交变电流的影响学案（人教版选修3-2）1．如图1所示，电键接直流上灯泡的亮度______(填大于、小于或等于)接到交流上灯泡亮度，说明线圈对直流电和交变电流的阻碍作用不同．图1电感对交变电流阻碍作用的大小，用__________来表示，线圈的自感系数越大，自感作用就越大，感抗就______；交变电流的频率越高，电流变化越快，自感作用越大，感抗______，电感有______________________________的作用．2．如图2所示，开关S接到直流电源上，观察的现象是灯泡______；接通交变电流源，观察的现象是灯泡____，说明了直流电__________电容器，交变电流能够“______”电容器．电容对交变电流的阻碍作用的大小用______来表示，电容越大，容抗就______；交变电流的频率越高，容抗______，电容器有“________________”的作用．图23．电感和电容对交流电的阻碍作用的大小不但跟电感、电容本身有关，还跟交流电的频率有关，下列说法中正确的是()A．电感是通直流、阻交流，通高频、阻低频B．电容是通直流、阻交流，通高频、阻低频C．电感是通直流、阻交流，通低频、阻高频D．电容是通交流、隔直流，通低频、阻高频4．如图3所示的电路中，正弦交流电源电压的有效值为220 V，则关于交流电压表的示数，以下说法中正确的是()图3A．等于220 V B．大于220 VC．小于220 V D．等于零5．如图4甲、乙两图是电子技术中的常用电路，a、b是各部分电路的输入端，其中输入的交流高频成分用“”表示，交流低频成分用“～”表示，直流成分用“－”表示．关于两图中负载电阻R上得到的电流特征是()图4A．图甲中R得到的是交流成分B．图甲中R得到的是直流成分C．图乙中R得到的是低频成分D．图乙中R得到的是高频成分【概念规律练】知识点一电感对交变电流的阻碍作用图51．如图5所示的电路中，L为电感线圈，R为灯泡，电流表内阻为零．电压表内阻无限大，交流电源的电压u＝2202sin 10πt V．若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为25 Hz，下列说法中正确的是()A．电流表示数增大B．电压表示数减小C．灯泡变暗D．灯泡变亮2．一个灯泡通过一个线圈与一交流电源相连接，如图6所示．一个铁块插进线圈之后，该灯泡将()图6A．变亮B．变暗C．对灯泡没影响D．无法判断知识点二电容器对交变电流的阻碍作用3．如图7所示的电路，F为一交流发电机，C为平行板电容器，为使电流表A的示数增加，可行的方法是()图7A．使发电机F的转速增加B．使发电机F的转速减小C．在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质D．使电容器两极板间距离增大4．如图8所示，(a)、(b)两电路是电容器的两种不同连接方式，它们各在什么情况下采用？应该怎样选用电容器？图8知识点三电阻、电感、电容器在电路中的不同特点5．在图9所示的电路中，a、b两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频交流；L是一个25 mH的高频扼流圈，C是一个100 pF的电容器，R是负载电阻．下列说法正确的是图9A．L的作用是“通低频，阻高频”B．C的作用是“通交流，隔直流”C．C的作用是“通高频，阻低频”D．通过R的电流中，低频交流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比6．如图10所示的电路中，A、B、C三灯亮度相同，电源为220 V,50 Hz的交流电源，以下叙述中正确的是()图10A．改接220 V,100 Hz的交流电源时，A灯变亮，B灯变暗，C灯亮度不变B．改接220 V,100 Hz的交流电源时，A灯变暗，B灯变亮，C灯变亮C．改接220 V的直流电源时，A灯熄灭，B灯变亮，C灯亮度不变D．改接220 V的直流电源时，A灯熄灭，B灯变亮，C灯变暗【方法技巧练】电感、电容的处理技巧7．如图11所示，输入端ab的输入电压既有直流成分，又有交流成分，以下说法中，正确的是(L的直流电阻不为零)()图11A．直流成分只能从L通过B．交流成分只能从R通过C．通过R的既有直流成分又有交流成分D．通过L的直流成分比通过R的直流成分要大图128．如图12所示的电路中，正弦交流电源电压的有效值为220 V，则关于交流电压表的示数，以下说法中正确的是()A．等于220 V B．大于220 VC．小于220 V D．等于零参考答案课前预习练1．大于感抗越大越大通低频，通直流，阻高频2．不亮亮不能通过通过容抗越小越小隔直流，通交流3．C[电感线圈的作用是“通直流、阻交流，通低频、阻高频”，电容器的作用是“通交流、隔直流，通高频、阻低频”，所以C项正确．]4．C[电感对交变电流有阻碍作用，线圈与灯泡串联，其电压之和等于电源电压，即U L ＋U R＝U，故交流电压表的示数小于220 V，C正确．]5．AC[当交变电流加在电容器上时，有“通交流、隔直流，通高频、阻低频”的特性，甲图中电容器隔直流，R得到的是交流成分．A正确，B错误；乙图中电容器能通过交流高频成分，阻碍交流低频成分，R得到的是低频成分，C正确，D错误．]课堂探究练1．C[根据所加的交流电u＝2202sin 10πt V，可知ω＝10π，由ω＝2πf可得f＝5 Hz.若只将电源的频率改为f′＝25 Hz，则可知电感线圈对交变电流的阻碍作用变大，即感抗变大，电感线圈跟灯泡串联，由串联分压原理知，线圈两端电压变大，所以电压表示数变大，电流表示数变小，灯泡变暗．]点评电感线圈对交变电流的阻碍作用跟交变电流的频率有关：频率越高阻碍作用就越大．2．B[加入铁芯改变了电感线圈的自感系数，自感系数增大，感抗增大，降落在电感线圈上的电压增大，降落在灯上的电压减小，所以灯变暗．]点评电感线圈的自感系数与线圈大小、形状、圈数以及是否有铁芯等因素有关．加入铁芯后，自感系数增大，自感系数增大，对交流的阻碍作用变大．3．A[当发电机转速增加时，交变电流的频率增大，容抗减小，电流表A的读数增大，A项正确，B项错误；在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质时，电容器的电容减小；使电容器两极板间距离增大时，电容也减小，当电容减小时，容抗增大，对交变电流的阻碍作用增大，电流表A示数减小，C、D两项均错误．故正确答案为A.]点评容抗由电容和交流电的频率来决定．电容越大，容抗越小，交流电的频率越高，容抗越小．4．见解析解析(a)C1起隔直的作用，对下级输出的是交流，应选用电容较大的电容器．(b)C2起过滤高频的作用：若对下级输出直流，C2选用容量大的；若对下级输出低频，C2选用容量小的．图中的C1串联在电路中，它的作用是“通交流、隔直流”，为了使交流成分都能顺利地通过，容抗必须较小，应选用电容较大的电容器．图中的C2并联在电路中，如果输入端输入的电流中包含有高频和低频两种交流成分，该电容器的作用是“通高频、阻低频”，即对高频电流起旁路作用，而让需要的低频信号输入到下一级，一般取电容较小的电容器；如果输入的电流是直流和交流两种成分，该电容器的作用是滤去交流成分，把直流成分输入到下一极，这时要选用电容较大的电容器．另外，选用电容器还须注意它的耐压值，以防被击穿．点评交流电路中常包含有直流成分和交流成分，电容器在电路中有“通交流、隔直流”或“通高频、阻低频”的作用．5．ACD[L是一个自感系数很小的高频扼流圈，其作用是“通低频，阻高频”，A正确；C是一个电容很小的电容器，在题图所示电路中，对高频交流的容抗远小于对低频交流的容抗，其作用是“通高频、阻低频”，C正确；因电路中无直流电流，B错误；由于L对高频交流的阻碍作用和C对高频交流的旁路作用，使得通过R的电流中，低频交流所占的百分比远大于高频交流的百分比，D正确．]点评(1)电阻对交流、直流有相同的阻碍作用，交变电流频率变化时，阻碍作用不变．(2)电感线圈通直流阻交流，通低频阻高频．(3)电容器通交流隔直流，通高频阻低频．6．AC[电源由“220 V,50 Hz”改为“220 V,100 Hz”时，由X L＝2πfL，X C＝12πfC可知X L变大，X C减小，A变亮，B变暗，C不变，A对，改接220 V直流电源时，电容器处于断路，A灯熄灭，C灯亮度不变，由于L对直流没有感抗，所以B灯变亮，C对．]点评交流电频率变大时，感抗变大，容抗变小，电阻不受影响；电感对直流的阻碍作用几乎为零，电容不通直流．7．CD[由于线圈直流电阻不为零，所以有直流通过R，而线圈对交流有阻碍作用，因此也有交流成分通过R，B错，C正确；由于R对交流也有阻碍作用，所以也有交流成分通过L，A错；因为一般导线的直流电阻都很小，所以通过线圈的直流要比通过R的要大，D正确．] 方法总结当电感线圈对直流电阻很小时，在直流电路中可做为一个小电阻来理解，当电感线圈对直流电阻为零时，在直流电路中可做为一根导线来理解．8．C[虽然交变电流能通过电容器，但也受到阻碍作用，电容器与电阻串联，根据分压原理可知电阻两端的电压小于电源电压，电压表测的是电阻两端的电压，C正确．] 方法总结电容对直流有“隔断”作用，对交流有阻碍作用，当交流电“通过”时，电容器两端也有电压．。

电路中的电感与电容对交流电的影响

电路中的电感与电容对交流电的影响电感和电容是电路中常见的两个元件。

它们在与交流电的相互作用过程中扮演着重要角色。

本文将重点探讨电感和电容在电路中对交流电的影响。

电感是由线圈或线圈的自感导致的，它对交流电具有特定的响应。

当交流电通过电感时，电感会抵抗电流的变化。

这是因为当交流电流通过线圈时，它产生变化的磁场。

根据法拉第电磁感应定律，变化的磁场会在线圈内产生反向电势，抵抗电流的变化。

因此，电感对于交流电产生阻抗，即电感阻抗。

电感阻抗与频率相关，随着频率的增加而增加。

这是因为当频率增加时，电感内的变化磁场更加剧烈，导致更大的电感阻抗。

电感阻抗的大小可以用以下公式表示：XL = 2πfL其中，XL是电感阻抗，f是频率，L是电感的值。

从公式可以看出，电感阻抗与频率和电感值成正比。

因此，电感对于高频交流电的阻抗比低频交流电大。

电感的另一个重要影响是引起相位差。

相位差是交流电流和电压之间的时间差。

在电感中，电流滞后于电压。

这是因为当电压改变时，电感阻抗抵抗电流变化，导致电流的延迟。

这种相位差可以用以下公式表示：θ = arcta n (XL / R)其中，θ是相位差，XL是电感阻抗，R是电阻。

从公式可以看出，电感阻抗越大，相位差越大。

与电感相比，电容是另一种常见的电路元件。

电容由两个带有电介质的电极组成，对交流电也有特定的响应。

当交流电通过电容时，电容会储存电荷，并在电极之间产生电场。

同时，电容对变化的电流会产生反应，通过改变电荷量来维持电平。

电容的阻抗与频率相关，随着频率的增加而降低。

这是因为当频率增加时，电容的充电和放电速度加快，导致电容阻抗降低。

电容阻抗的大小可以用以下公式表示：XC = 1 / (2πfC)其中，XC是电容阻抗，f是频率，C是电容的值。

从公式可以看出，电容阻抗与频率和电容值成反比。

因此，电容对于高频交流电的阻抗比低频交流电小。

电容对交流电的另一个重要影响是引起相位差。

与电感相反，电容导致电流超前于电压。

高中物理第五章第3节电感和电容对交变电流的影响(含解析)2

电感和电容对交变电流的影响电感对交变电流的阻碍作用1．实验探究如图所示，令直流电源电压与交流电源电压有效值相等。

(1)实验目的：了解并验证电感线圈对交变电流的阻碍作用。

(2)实验现象：接通直流电源时，灯泡亮些；接通交流电源时，灯泡暗些。

(3)实验结论：电感线圈对交变电流有阻碍作用。

2．感抗(1)物理意义：表示电感器对交变电流的阻碍作用的大小。

(2)影响感抗大小的因素：线圈的自感系数，交流的频率。

线圈的自感系数越大，交流的频率越高，感抗越大。

3．感抗的应用类型低频扼流圈高频扼流圈区别自感系数较大较小感抗大小较大较小作用通直流、阻交流通低频、通直流，阻高频[1．电感线圈对交变电流有阻碍作用。

( )2．交流电的频率越高，电感对交流的阻碍作用越大。

( )3．电感线圈中通入交变电流后，交变电流的瞬时值为0的瞬间，线圈仍然对交变电流有阻碍作用。

( )答案：1.√ 2.√ 3.√[释疑难·对点练]1．电感线圈对交变电流的阻碍作用的本质交变电流通过线圈时，由于电流时刻都在变化，所以自感现象就不断地发生，而自感电动势总是要阻碍电流的变化，这就是电感线圈对交变电流的阻碍作用。

因此，感抗的产生是由线圈的自感现象引起的。

直流电通过线圈时，电流的大小、方向都不变，线圈中不产生自感电动势，也就没有感抗。

2．感抗电感线圈对电流的阻碍作用。

感抗用“X L”表示，X L＝2πfL＝ωL，其中f是交流电的频率，L是线圈的自感系数。

3．感抗与电感的关系电感线圈对交变电流阻碍作用的大小用感抗来表示，线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，产生的自感电动势就越大，感抗就越大，对交变电流的阻碍作用也就越大。

4．线圈(扼流圈)的分类根据不同线圈对交流电的阻碍作用不同分类：(1)低频扼流圈：①构造：闭合铁芯、绕在铁芯上的线圈。

②特点：匝数多、自感系数L大、电阻很小。

它对低频交流会产生很大的阻碍作用，而对直流的阻碍作用则较小，故低频扼流圈的作用为“通直流、阻交流”。

“电感和电容对交变电流的影响”演示实验的改进

除电阻阻碍外，又产生新的阻碍电流因素 ——感抗．该电路还可以进一步探究感抗与自感系数的
关系．在交流６Ｖ挡的情况下，Ａ和Ｂ两灯调将为相同亮度，时拔出线圈中的铁芯，看到Ｂ此可灯变亮而Ａ灯亮度几乎不变．说明线圈的自感系数变小时，线圈的感抗也变小．
孙伏优
（南京师范大学附属中学江宁分校，江苏南京２１０）１１２
摘要：电感和电容对交变电流的影响 ” 示实验的操作难度大且现象不明显，此介绍了２种演示该实验的方 “ 演为法，是通过将电灯分别与电感（一电容）电阻串联对比进行实验来演示电感和电容对交变电流的影响；是通过信号发和二生器和示波器来研究交流电对电感（容）电的影响．２种方法演示效果均较好．关键词：号发生器；频功率放大器；波器；抗；抗信音示感容
匝数较多的线圈时，圈感抗变大，阻也变大，线电所以在直流和交流２种情况下灯泡亮度差异不会
太明显．
Ａ
２对教材中的演示实验的改进
笔者在教学
Ｂ为２个完全相同的小灯泡（．，．）Ｒ２５Ｖ３８Ｗ，为滑动变阻器（大值５，为学生用原副线最０Ｑ）Ｌ

电感和电容对交变电流的影响6

电感和电容对交变电流的影响淄博六中物理组李长远一、教学目的1、理解电感对交变电流的阻碍作用，知道感抗的物理意义及影响因素。

2、理解电容对交变电流的作用，知道容抗的物理意义及影响因素。

二、教学工具低频扼流圈，高频扼流圈，灯泡，电容器，电感线圈，直流电源，交流电源，双刀双掷开关三、教学过程 ●引入新课一：我们知道，电阻在直流电路中与在交流电路中没有区别，那么电感线圈和电容在直流电路和在交流电路中的作用是否相同呢？ ●引入新课二：（实验）连接如图所示的电路图．接通直流电源，调节滑动变阻器，请同学观察灯泡的亮暗变化，说明原因（电流I 的变化）．（过渡）：在直流电路中，影响电流与电压关系的只有电阻，交变电流中影响电流与电压关系的是否只有电阻呢？这就是本节课我们要研究的． ● 进行新课一、电感对交变电流的阻碍作用若有实验：【实验】连接如图所示的电路图．【设疑】交流电源的有效值与直流电源相同，请同学预测双刀双掷开关分别接直、交流电时灯泡的亮暗是否相同？【观察结果】接通直流电源时，灯泡亮些；接通交流电时，灯泡暗些．【分析现象】接交变电流时，由于变化的电流通过电感线圈发生自感现象，产生自感电动势，对电流有一个阻碍作用使灯泡变暗。

若没有实验：电感线圈接直流电路时，相当于一根短路导线。

接交变电流时，由于变化的电流通过电感线圈发生自感现象，产生自感电动势，对电流有一个阻碍作用，它在交流电路中就相当于一个电阻，如图所示。

1、实验结论：电感交变电流有阻碍作用现在我们用如图所示的电路来研究纯电感电路中电流跟电压的关系．电路中的L是电阻可以略去不计的电感线圈．改变交流电源的电压，通过L的电流就随着改变．记下几组相应的电流和电压的数值，就会发现，在纯电感电路中，电流强度跟电压成正比，既I∝U．用1/XL作为比例恒量，写成等式，就得到I=U/XL这就是纯电感电路中欧姆定律的表达式．把这个表达式跟I=U/R相比，可以看出XL 相当于电阻R，XL表示出电感对交流电阻碍作用的大小，XL做感抗，它的单位也是欧姆．2、感抗：表示电感对交变电流阻碍作用的大小类比：电阻对电流有阻碍作用，叫阻抗。

3电感电容对交流电的影响

3电感电容对交流电的影响电感和电容是被称为电路元件的两种基本组成部分，它们在交流电路中起着至关重要的作用。

电感和电容对交流电的影响是互相影响的，它们在电路中起着不同的作用，但又相互协调，共同工作。

在交流电路中，电感和电容的作用是不可或缺的，它们决定了电路的性能和行为。

首先，我们来谈谈电感对交流电的影响。

电感是一种能够储存和释放磁场能量的元件。

当电压变化时，它会产生一个感应电动势，这样就形成了电感的作用。

在交流电路中，电感主要起到两个作用：阻碍电流的通过和储存电能。

电感的阻碍电流通过的作用被称为电感的感抗，通常用L表示。

当电流通过电感时，电感会产生一个与电流变化方向相反的感应电压，这阻碍了电流的通过。

电感的感抗与电流的频率成正比，即随着频率的增加，感抗也会增加。

这就是为什么在交流电路中，电感可以用来限制电流的变化，防止电流过大而损坏电路元件。

另一方面，电感还可以储存能量，这体现在电感的感应电能上。

当电流通过电感时，电感中会储存一定量的磁场能量，这是因为电流产生的磁场会使电感内部产生感应电动势，这个电动势使电流在电感内部产生了电场的能量。

当电压变化方向改变时，电感释放储存的能量，将其转化为电流。

这一过程是周期性的，所以电感在交流电路中可以被看作是能量的储存器。

另一方面，电容对交流电的影响也是非常重要的。

电容是一种可以储存和释放电荷的元件。

当电压变化时，电容会储存电荷，这形成了电容的作用。

在交流电路中，电容主要有两个作用：通过电流和储存电能。

电容通过电流的作用被称为电容的电抗，通常用C表示。

当电流通过电容时，电容会吸收电流，储存电荷。

当电压变化时，电容中的电荷会被释放，形成电流。

电容的电抗与电流的频率成反比，即随着频率的增加，电抗减小。

这就是为什么在交流电路中，电容可以流通高频电流，而对低频电流产生阻抗。

另一方面，电容还可以储存能量，这体现在电容的电场能上。

电容两极之间的电场会随着电荷的变化而变化，所以电容中储存了一定量的电场能。

电感与电容对交流电的影响

电感与电容对交流电的影响电感和电容是两种常见的电器元件，它们对交流电的影响具有重要意义。

本文将从电感和电容的原理出发，分析它们对交流电的影响，并探讨电感和电容在电路中的应用。

首先，我们来了解一下电感的原理。

电感是由导体线圈构成的元件，当通过导体线圈的电流发生变化时，会在导体线圈周围产生磁场。

这个磁场会导致电感具有抗变化电流的性质，即在电流变化时，磁场会产生电动势，抵抗电流的变化。

电感的大小与导体线圈的匝数、导线的长度和截面积等因素有关。

电感对交流电的影响主要表现在以下两个方面。

首先，电感会导致电流和电压之间存在相位差。

当电流通过电感时，会产生一个延迟于电压的相位差。

这是由于电感对变化的电流有抑制的作用，导致电流反应的速度比电压慢，从而引起相位差。

其次，电感对交流电的影响主要表现在对电流的限制作用。

电感会阻碍电流的变化，从而限制了交流电的流动速度。

当电流的频率变化很大时，电感对电流的影响比较显著。

接下来，我们来讨论一下电容对交流电的影响。

电容是由两个导体板之间的绝缘介质构成的元件。

当两个导体板之间施加电压时，会在绝缘介质中形成电场。

电容的大小与导体板的面积、导体板之间的距离和绝缘介质的介电常数有关。

电容对交流电的影响主要体现在以下两个方面。

首先，电容会导致电流和电压之间存在相位差。

当电压在电容上发生变化时，由于电荷不能立即流动，导致电容上的电流滞后于电压，产生一个电流的相位差。

其次，电容对交流电的影响还表现在对电压的限制作用。

在交流电的电压变化过程中，电容可以充电和放电。

在电压上升时，电容会储存电荷，从而导致电容电压上升速度较慢。

在电压下降时，电容会释放电荷，导致电容电压下降速度较慢。

因此，电容对电压的变化具有一定的限制作用。

电感和电容在电路中有着广泛的应用。

电感主要用于滤波电路中，通过电感的阻抗特性，将交流电路中的一些频率成分滤除，达到去除噪声、稳定电压等目的。

电感还可以用于变压器中，通过变换电感的匝数，实现电压的升高或降低。

电感和电容对交流电的影响的实验设计