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 50IIZ

5001b

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 V

C.小于220 V

ITT — AAAA J- 一 *b T C R

A. 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Ip

L^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 5-2-9

4

y =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，。线■相，而负载上电流与线电流不等，当三相平衡时，线电流就是 相电流得石倍.

高考解析

例1、为保证用户电压稳定在220V,变电所需适时进行调压，图屮为调圧变圧器示意图•保持输入电压 山不变，当滑动接头P 上下移动时可改变输出电压.某次检测得到用户电压U:随时间t 变化得曲线如图 乙所示•以下正确得就是（）

A. 1）2 = 1907^$血（刃加〃

B. 4 = 190运$血（10切）7

流关系:

C・为使用户电圧稳定在220V,应将P适当下移

D.为使用户电圧稳定在220V,应将P适当上移

TI

图甲

BD

根据图像知周期为T=2Xl(rs,电压得最大值为190旋V,故用户得到电压得瞬时值为 y = 190血$山(10切W, B正确;用户获得电压为交流电得有效值,此时有效值为190V,根据变压比叫 S ,增大电压则需要减少原线圈得匝数P要适当上移,D正确.

例2、在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直得转轴匀速转动，如图1所示，产生得交变电动势得图象如图2所示，则

A・t=0、003s时线框得磁通量变化率为零

B・t=0、01s时线框平面与中性面重合

C.线框产生得交变电动势有效值为311V

D.线框产生得交变电动势得频率为lOOHz

山图2可知，该交变电动势瞬时值得表达式为"311:anl00e当t=0、005s时,瞬时值e=311V,此时磁通量变化率最大,A错；同理当t=0、01S时,e=0V,此时线框处于中性面位置，磁通量最大，磁通量

得变化率为零,B正确;对于正弦交变电流其有效值为忑，题给电动势得有效值为220V； C错;交变电流得频率为f=l/T=o/2 31 =50Hz, D铢

例3、图甲中理想变压器原、副线圈得匝数之比m : n：二5：1,电阻R二20Q,L：、L：为规格相同得两只小灯泡,S L为单刀双掷开关•原线圈接正弦交变电源，输入电压U随时间t得变化关系如图所示•现将S> 接1、S：闭合，此时J正常发光•下列说法正确得就是()

A•输入电压U得表达式u=20 sin(50 n t) V

B・只断开S后,L】、L：均正常发光

C・只断开S：后，原线圈得输入功率增大

D•若S换接到2后,R消耗得电功率为0、8ff

GJ = — = AQQ7r(radfs)厂山题图乙可得周期T=0、02s,则T，输入电压表达式2^=20j2sml00加V,A

错误；只断开S“L、L^断路均不发光,B错误;只断开&后，负载电阻增大，输出电压不变，输出功率减小, 则输入功率减小,C错误;若S L换接到2后,加在R上电压为4V,其消耗得电功率为P二U：/R 二0、8ff, D正确.