电阻、电感、电容对电流的影响

小结： 1 、交变电流的电流与电压的关系不仅与电阻有 关，还与电感和电容有关 2、电感“通直流，阻交流；通低频，阻高频”。 电容“隔直流，通交流；阻低频，通高频”。 阻、通都是有条件的： 电感阻高频——频率越大阻碍越大 XL=2π ƒ 电容通高频——频率越大阻碍越小 X C
L
1 2 f C
1、关于电感对交变电流的影响，下列说法正确 的是（ ） A、电感不能通直流电流，只能通交流电流 B、电感对各种不同频率的交变电流阻碍作用相 同 C、同一只电感线圈对频率低的交变电流的阻碍 作用较小 D、同一只电感线圈对频率高的交变电流的阻碍 作用较小
练6、有一理想变压器在其原线圈上串一熔断电 流为I0=1A的保险丝后接到220V交流电源上，副线 圈接一可变电阻R作为负载，如图所示，已知原、 副线圈的匝数比n1:n2=5:1,问了不使保险丝熔断， 可变电阻的取值范围如何？
大于8.8Ω
例、（08天津）一理想变压器的原线圈上接有正 弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可 调电阻R，设原线圈的电流为I1，输入功率为P1， 副线圈的电流为I2，输出功率为P2。当R增大时 A．I1减小，P1增大 B．I1减小，P1减小 C．I2增大，P2减小 D．I2增大，P2增大
C
3、
例、（09海南）钳型表的工作原理如图所示。当 通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时，与 绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转。 由于通过环形铁芯的磁通量与导线中的电流成正 比，所以通过偏转角度的大小可以测量导线中的 电流。日常所用交流电的频率在中国和英国分别 为50Hz和60Hz。现用一钳型电流表在中国测量某 一电流，电表读数为10A；若用同一电表在英国测 量同样大小的电流，则读数将是 A。若此表 在中国的测量值是准确的， 且量程为30A；为使其在 英国的测量值变为准确， 应重新将其量程标定为 A． 12 25 I=kφ
三、原.副线圈两端电压及通过两线圈电流的关系

而
两线圈通过同一铁芯， 原线圈 E 1 n1 t 磁通量的变化相同 副线圈 E n 2 2 t E1 n1 U1 U2 E2 n2
E1 U1
E2 U 2
所以：
原、副线圈两端电压之比 等这两个线圈的匝数比:
U 1 n1 U 2 n2
到100V时开始发光，下列说法中正确的有 A．开关接通后，氖泡的发光频率为100Hz B．开关接通后，电压表的示数为100 V C．开关断开后，电压表的示数变大 D．开关断开后，变压器的输出功率不变
AB
3、
例、（09四川）如图甲所示，理想变压器原、副 线圈的匝数比为10：1，R1＝20 ，R2＝30 ，C为 电容器。已知通过R1的正弦交流电如图乙所示， 则 A.交流电的频率为0.02 Hz B.原线圈输入电压的最大值为200 2 V C.电阻R2的电功率约为6.67 W D.通过R3的电流始终为零
AD
3、
(10全国)图中为一理想变压器，其原线圈与一电压 有效值不变的交流电源相连：P为滑动头。现令P从 均匀密绕的副线圈最底端开始，沿副线圈匀速上滑， 直至白炽灯L两端的电压等于其额定电压为止。用I1 表示流过原线圈的电流，I2表示流过灯泡的电流，U2 表示灯泡两端的电压，N2表示灯泡消耗的电功率 （这里的电流、电压均指有效值：电功率指平均 值）。下列4个图中，能够正确反映相应物理量的变 化趋势的是
BD 副线圈一定有电压输出， 但副线圈有负载时，才有电流、功率输出 即：
U1决定U2，I2决定I1，P2决定P1 因为没有负载时，I2=0，P2=0，
练4、理想变压器原、副线圈的电流为I1，I2，电 压U1，U2，功率为P1，P2，关于它们之间的关系， 正确的说法是 A．I2由I1决定 B．U2与负载有关 C．P1由P2决定 D．以上说法都不对
电阻、电感、电容 对电流的影响
一、电阻、电感、电容对电流的影响
直流电
交流电
电阻：对直流电和交变电流的阻碍作用相同
欧姆定律对纯电阻电路都成立U=IR(交、直)
一、电阻、电感、电容对电流的影响
直流电
交流电
电感：电感对直流无阻碍作用
对交流有阻碍作用，
且交流电的频率越大，阻碍作用也越大
二、电感对交流电阻碍作用 1、感抗：表示电感对交流电阻碍作用的大小
I 1 n2 I 2 n1
P1 P2
f1 f 2
4、多个副线圈输出时：
P1=P2 + P3 +……
I1n1=I2n2 + I3n3 +…
U1 U 2 U 3 n1 n 2 n3
练1、下列正确说法是 A．变压器也可能改变恒定电压 B．变压器的原理是一种电磁感应现象，副线圈 输出的电流是原线圈电流的感应电流 C．变压器由绕在同一闭合铁芯上的若干线圈构 成 D．变压器原线圈相对电源而言起负载作用，而 副线圈相对负载而言起电源作用
BCD
练2、变压器原线圈1400匝，副线圈700匝并接有 电阻R，当变压器工作时原副线圈中 A．电流频率比为2∶1 B．功率比为2∶1 C．电流比为2∶1 U1 U2 D．电压之比为2∶1
D 变压器只变电压、电流 不变功率、频率
练3、当理想变压器副线圈空载时，副线圈的 A．负载电阻为0 B．输出电流为0 C．两端电压为0 U1 U2 D．输出功率为0

2、对电容器能通交变电流的原因，下列说法中 正确的有 A、当电容器接到交流电源上时，因为有自由电 荷通过电容器，电路中才有交变电流 B、当电容器接到交流电源上时，电容器交替进 行充电和放电，电路中才有交变电流 C、在有电容器的交流电路中，没有电荷定向移 动 D、在有电容器的交流电路中，没有电荷通过电 容器 BD
D
A 1
B 2
C 3
a b
变压器
一、变压器的构造
⑴、示意图 ⑵、电路符 号
⑶、组成 ①、原线圈：跟电源相连（也叫初级线圈） ②、副线圈：跟负载相连（也叫次级线圈） ③、铁芯：联系原、副线圈，使△φ 相同
二、变压器的工作原理
——利用电磁感应原理 的互感现象 原线圈 铁芯 副线圈
交变电压加在原线圈上，原线圈中的交变 电流在铁芯中产生交变的磁通量，这个交变的 磁通量不但穿过原线圈，也穿过副线圈，所以 也在副线圈中激发感应电动势。如果副线圈两 端连着负载，副线圈中就会产生感应电流。 ——由工作原理可知，变压器只能工作在交流 电路中
C
U1决定U2，I2决定I1，P2决定P1 因为没有负载时，I2=0，P2=0，
练5、如图所示，理想变压器的两个次级线圈分 别接有“24V 12W”、“12V 24W”的灯泡，且都 正常发光，求当开关断开和闭合时，通过初级线 圈的电流之比．
1∶3
点拨：关键是初、次级功率始终相等． P1=P2，且P1取决于P2
例、(05广东)钳形电流表的结构如图a所示。图a 中电流表的读数为1.2A。图b中用同一电缆线绕了 3匝，则 A．这种电流表能测直流电流，图b的读数为2.4A B．这种电流表能测交流电流，图b的读数为0.4A C．这种电流表能测交流电流，图b的读数为3.6A D．这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流， 图b的读数为3.6A
解析：理想变压器的特点是输入功率等于输出功 率，当负载电阻增大时，由于副线圈的电压不变， 所以输出电流I2减小，导致输出功率P2减小，所 以输入功率P1减小；输入的电压不变，所以输入 的电流I1减小，B正确
例、（09江苏）如图所示，理想变压器的原、副 线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为
u 20 2 sin 100 t V ，氖泡在两端电压达
XC
1 2 f C
感抗
XL=2π ƒ L
3、电容“通”交流，隔直流；通高频，阻低频 电感 通 直流，阻交流；通低频，阻高频
解释
电感 电容 电感对交变电流有 电容器对交流电有 阻碍作用 阻碍作用
阻碍 作用 大小 的物 理量
名 称
感抗
容抗
与L、f(频率)有关， 与C、f (频率)有 大 L、f越大，感抗越 关， C、f越大， 小 大(公式) 容抗越小(公式) 通直流、阻交流， 通交流、隔直流， 通低频、阻高频， 通高频、阻低频， 应 用 如：低频扼流圈 如：隔直电容器 和高频扼流圈 和高频旁路电容器
2 、线圈的自感系数 L 越大，交变电流的频率 f 越 高，阻碍作用越明显，感抗越大
XL=2π ƒ L
3、实际应用： 通直流，阻交流；通低频，阻高频
一、电阻、电感、电容对电流的影响
直流电
交流电
电容：电容对直流有阻碍作用
对交流有阻碍作用，但能通过交流电
且交流电的频率越大，阻碍作用也越小
三、电容对交流电阻碍作用 1、容抗：表示电容对交流电阻碍作用的大小 2 、电容 C 越大、交流电频率 f 越高，电容的阻碍 作用越小，容抗越小。
AD
3、
(10天津)为探究理想变压器原、副线圈电压、电流 的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流 电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别 接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1，A2， 导线电阻不计，如图所示。当开关S闭合后 A. A1示数变大，A1与A2示数的比值不变 B. A1示数变大，A1与A2示数的比值变大 C. V2示数变小，V1与V2示数的比值变大 D. V2示数不变，V1与V2示数的比值不变
原线圈和副线圈中的电流 跟它们的匝数成反比：
I 1 n2 I 2 n1
1、理想变压器的变压规律：原线圈电压决定副 线圈电压U2=U1 2、功率传输规律(副线圈需用多少功率，原线 圈传送多少功率，副线圈决定原线圈的功率) P1=P2 且I1=I2 3、电压、电流变，功率、频率不变
U 1 n1 U 2 n2
(10重庆)输入电压为220V，输出电压为36V的变压器 副线圆烧坏，为获知此变压器原、副线圈匝数，某 同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕 了5匝线圈，如图所示，然后将原线圈接到220V交流 电源上，测得新绕线圈的端电压为1V，按理想变压 器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为： A、1100、360 B、1100、180 C、2200、180 D、220、360 B 对新绕线的理想变压器
n3U 1 5 220 n1 1100 U3 1 变压器烧坏前 n n1U 2 1100 36 180 2 U1 220
（10山东）一理想变压器原、副线圈的匝数比为10： 1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈 所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头。 A．副线圈输出电压的频率为50Hz B．副线圈输出电压的有效值为31V C．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小 D．P向右移动时，变压器的输出功率增加
实际变压器的效率都很高，特别是大型变压器， 效率可达97%-99.5%，所以理论研究时我们把它 当成100%－－理想变压器(即没有能量损失的变 压器)。 由能量守恒有P1= P2 又因 P1= U1I1 I1 ：I2 = P2 = U2 I2 U2 ：U1 = n2 ：n1
P1 = U1 I1 = P2 = U2 I2
3、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？
L1变暗， L2变亮， L3亮度不变
电感“通直流，阻交流； 通低频，阻高频”。 电容“通交流，隔直流； 通高频，阻低频”。
4、在a、b间接上交流电，保持电压值不变，使 其频率增大，发现各灯的亮度变化情况是：灯1 变暗，灯2变亮，灯3亮度不变，则黑箱A、B、C 中所接元件可能是： A、A为电阻、B为电容、C为电感 B、A为电阻、B为电感、C为电容 C、A为电容、B为电感、C为电阻 D、A为电感、B为电容、C为电阻
C
3、
例、（08北京）一理想变压器原、副线圈匝数比 n1:n2=11:5。原线圈与正弦交变电源连接，输入电 压u如图所示。副线圈仅接入一个10Ω 的电阻。则 A．流过电阻的电流是20 A B．与电阻并联的电压表的示数是100 2 V C．经过1分钟电阻发出的热量是6×103 J D．变压器的输入功率是1×103W 解析：原线圈中电压的有效值是220V，由变压比 知副线圈中电压为100V，流过电阻的电流是10A； 与电阻并联的电压 表的示数是100V； 经过1分钟电阻 发出的热量是 6×104J。