高二物理电感和电容对交变电流的影响、三相交变电流知识精讲
高二物理 电感和电容对交变电流的影响
电感和电容对交变电流的影响【要点梳理】要点一、电感对交变电流的阻碍作用1．电感线圈对交变电流的阻碍作用。
交变电流通过线圈时，由于电流时刻在变化，所以自感现象就不断发生，而自感电动势总是阻碍电流变化的，这就是线圈的电感对交变电流的阻碍作用。
2．电感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，电感对交变电流的阻碍作用就越大，感抗也就越大。
3．由影响感抗的因素“频率”可知：电感线圈对恒定电流0I t ∆⎛⎫=⎪∆⎝⎭没有感抗作用，因此电感线圈可以概括为“通直流，阻交流”。
同时对频率越高的交变电流，感抗越大，即所谓“通低频，阻高频”。
由影响感抗的因素“自感系数”可知：要使低频扼流圈感抗大，就要用自感系数较大的线圈即匝数较多并有铁芯的扼流圈来担任；高频扼流圈的自感系数要小得多，可以用匝数少且没有铁芯的扼流圈来担任。
根据电感线圈匝数的不同，扼流圈可分为两种：（1）低频扼流圈：通直流，阻交流；（2）高频扼流圈：通低频，阻高频。
要点二、电容器对交变电流的阻碍作用 1．交变电流能够“通过”电容器 电容器两极板间是绝缘材料，当电容器接到交流电源上时，当电源电压升高时，电源给电容器充电，电荷向电容器极板上聚集，在电路中，形成充电电流；当电源电压降低时，电容器放电，极板上聚集的电荷又放出，在电路中形成放电电流。
电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，好像是交变电流“通过”了电容器，但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对于导线中形成电流的自由电荷来说，当电源的电压推动它们向某一方向做定向运动时，电容器两极板上积累的电荷会阻碍它们向这个方向运动，这就产生了电容对交变电流的阻碍作用。
电容对交变电流的这种阻碍作用的大小就称为容抗。
要点诠释：（1）容抗表示电容对交变电流阻碍作用的大小。
（2）容抗大小由电容器的电容和交变电流的频率决定。
高中物理选修3-2-电感和电容对交变电流的影响
电感和电容对交变电流的影响知识元电感和电容对交变电流的影响知识讲解1、电感器对交变电流的阻碍作用（1）电感器对交变电流有阻碍作用，阻碍作用的大小用感抗来表示．影响电感器对交变电流阻碍作用大小的因素：线圈的自感系数和交流电的频率．线圈的自感系数越大、交流电的频率越高，电感对交变电流的阻碍作用越大．即线圈的感抗就越大．（2）电感器在电路中的作用：通直流，阻交流；通低频，阻高频．“通直流，阻交流”这是对两种不同类型的电流而言的，因为（恒定）直流电的电流不变化，不能引起自感现象，交流电的电流时刻改变，必有自感电动势产生来阻碍电流的变化．“通低频，阻高频”这是对不同频率的交流而言的，因为交变电流的频率越高，电流变化越快，自感作用越强，感抗也就越大．（3）电感器的应用扼流圈：扼流圈是利用电感阻碍交变电流的作用制成的电感线圈．分低频扼流圈和高频扼流圈两类：①低频扼流圈构造：线圈绕在铁芯上，匝数多，自感系数大，电阻较小作用：通直流，阻交流②高频扼流圈构造：线圈绕在铁氧体上，匝数少，自感系数小（铁芯易磁化使自感系数增大，铁氧体不易磁化，自感系数很小）作用：通低频，阻高频2、电容器对交变电流的阻碍作用（1）电容器对交变电流有阻碍作用，阻碍作用的大小用容抗来表示．影响电容器对交变电流阻碍作用大小的因素有电容器的电容与交流电的频率，电容器的电容越大、交流电的频率越高，电容器对交变电流的阻碍作用越小．即线圈的容抗就越大．（2）电容器在电路中的作用：通交流，隔直流；通高频，阻低频．信号和交流信号，如图1所示，该电路中的电容就起到“隔直流，通交流”的作用，其电容器叫耦合（或隔直）电容器．在电子技术中，从某一装置输出的电流常常既有高频成分，又有低频成分，若在下一级电路的输入端并联一个电容器，就可只把低频成分的交流信号输送到下一级装置，如图2所示，具有这种“通高频，阻低频”用途的电容器叫高频旁路电容器．疑难分析1、为什么电感器对交变电流有阻碍作用？将交变电流通入电感线圈，由于线圈中的电流大小和方向都时刻变化，根据电磁感应原理，电感线圈中必产生自感电动势，以阻碍电流的变化，因此交流电路的电感线圈对交变电流有阻碍作用．2、为什么电容器对交变电流有阻碍作用？当电源电压推动电路中形成电流的自由电荷向某一方向做定向移动的时候，电容器两极板上积累的电荷要反抗自由电荷向这个方向做定向移动，因此交流电路的电容对交变电流有阻碍作用．3、电阻、电感器、电容器对交变电流阻碍作用的区别与联系电阻电感器电容器产生的原因定向移动的自由电荷与不动的离子间的碰撞由于电感线圈的自感现象阻碍电流的变化电容器两极板上积累的电荷对向这个方向定向移动的电荷的反抗作用在电路中的特点对直流、交流均有阻碍作用只对变化的电流如交流有阻碍作用不能通直流，只能通变化的电流．对直流的阻碍作用无限大，对交流的阻碍作用随频率的降低而增大决定因素由导体本身（长短、粗细、材料）决定，由导体本身的自感系数和交流的由电容的大小和交流的频率决定例题精讲电感和电容对交变电流的影响例1.如图所示的电路，一灯泡和一可变电容器串联，下列说法正确的是（）A ．a 、b 端接稳恒直流电，灯泡发亮B ．a 、b 端接交变电流，灯泡发亮C ．a 、b 端接交变电流，灯泡发亮，且将电容器电容增大时，灯泡亮度增大D ．a 、b 端接交变电流，灯泡发亮，在不改变交变电流有效值的情况下增大其频率，灯泡亮度增大例2.如图所示是研究自感现象的实验电路，A 、B 为两个完全相同的灯泡，定值电阻的阻值为R ，线圈L 的自感系数很大，直流电阻也为R ．关于这个实验，下列说法中正确的是（）A ．闭合S 的瞬间，B 比A 先亮，电路稳定后A 和B 一样亮B ．闭合S 电路稳定后再断开，A 逐渐变暗，B 闪亮一下然后逐渐变暗C ．闭合S 电路稳定后再断开瞬间，B 灯中的电流方向从右向左D ．闭合S 电路稳定后再断开瞬间，a 点的电势高于b 点的电势例3.如图所示的电路中，ab间接上某一交流电源，L1与线圈串联，L2与定值电阻串联，L3与电容器串联。
电感和电容对交变电流的影响 课件1
拓展一 电感对交变电流的阻碍作用
如图所示，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．
(1)产生上述现象说明了什么？该现象是什么原因造 成的？
电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，好 像是交流“通过”了电容器，但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)若把图乙中电容器去掉，变成图丙所示电路，会 发生什么现象？说明了什么？
提示：灯泡变得比乙中亮，说明电容器对交流有阻碍
作用． (3)在图乙中，改变电容器的电容和电源频率，灯泡
【典例 2】 如下图所示，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 C．电灯变暗
B．电容器电容减少 D．电灯变亮
解析：电容器的电容是由电容器本身的特性所决定 的，与外加的交流电源的频率无关，故选项 A 和 B 是错 误的．当交流电源的频率增加时，电容器充、放电的步伐 加快，电容器的容抗减小，电流增大，电灯变亮，故选项 C 错误，D 正确．
(2)实验表明：调换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，即灯泡 越暗．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？
提示：(1)实验表明电感对交变电流有阻碍作用．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．
答案：D
题后反思 电容器的容抗大小从电容和交变电流的频率两个方 面来判定，而电容的大小与平行板电容器的介电常数、正 对面积和板间距有关．
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。
电感和电容对交变电流的影响
电感和电容对交变电流的影响
在直流电路中，影响电流和电压关系的只有电阻，而在沟通电路中影响电流和电压关系的除了电阻，还有电感和电容．通过电感和电容对交变电流影响的分析争论，我们可以进一步熟悉到沟通与直流的区分．
一、电感对交变电流的阻碍作用
1、电感对交变电流有阻碍作用．
2、感抗：电感对交变电流阻碍作用的大小叫做感抗，用表示．
3、成因：由于交变电流是不断变化的，所以在电感上产生自感电动势，自感电动势是阻碍电流变化的．
4、影响感抗的因素：线圈的自感系数和交变电流的频率，电感越大，频率越高，感抗越大．
5、实际应用：
低频扼流圈——通直流、阻沟通．
高频扼流圈——通低频、阻高频．
二、交变电流能够通过电容器
1、直流不能通过电容器，而沟通能够“通过”电容器．
2、对电容器“隔直流、通沟通”的理解
电容器的两极板间用绝缘介质隔开，因此直流不能通过．
电容器接上沟通电源时，自由电荷并未通过极板间的绝缘介质，只是
在交变电压的作用下，电容器交替地进行充、放电，电路中有了电流，表现为沟通“通过”了电容器．
三、电容器对交变电流的阻碍作用
1、电容器对沟通有阻碍作用．
2、容抗：电容对交变电流阻碍作用的大小叫做容抗，用表示．
3、影响容抗的因素：电容器的电容和交变电流的频率，电容越大，频率越高，容抗越小．
4、实际应用
隔直电容器——通沟通、隔直流．
旁路电容器——通高频、阻低频.。
高二物理选修3-2 电感和电容对交变电流的影响
高二物理选修3-2 电感和电容对交变电流的影响学习目标1、理解为什么电感对交变电流有阻碍作用；2、知道用感抗来表示电感，电感对交变电流阻碍作用的大小，知道感抗与哪些因素有关；3、知道交变电流能通过电容，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阻碍作用的大小，知道容抗与哪些因素有关。
学习重点1、电感对交变电流的阻碍作用大小及感抗与哪些因素有关；2、电容对交变电流的阻碍作用大小及容抗与哪些因素有关。
学习难点交变电流能够通过电容器的本质。
实验器材学生电源、电池组、电感线圈、小灯泡、电容器、导线若干。
学习过程一、创设情境，导入新课设问：交流电与直流电的区别有什么？实验：激发学生的学习兴趣。
二、自主、合作、探究（一）、电感对交变电流的阻碍作用画出三个实验电路图，请学生连接实验电络图A1A2 A3（1）（2）（3）（1）（2）（3）三个电路图中交流电源与直流电源的电动势相同。
A1、A2、A3为三个完全相同的小灯泡。
闭合电键，让学生观察A1、A2、A3亮度。
教师提问：观察A1、A2、A3亮度情况学生回答实验现象：A1、A2亮度相同，A3较暗。
教师提问：这说明什么？学生回答：这表明电感对直流电没有阻碍作用，对交流电有阻碍作用。
教师引入：那为什么会发生这种现象呢？教师点拨：上一章我们学习了一种特殊的电磁感应现象——自感现象。
（让学生回想自感现象）学生回答：自感现象是由于导体本身的电流发生变化，而产生的电磁感应现象。
教师点拨：本实验中当线圈通入交变电流时，线圈中的电流大小和方向时刻变化，在线圈中会产生自感电动势阻碍电流变化。
板书：电感对交变电流的阻碍作用大小，用感抗来表示。
思考提高：感抗的大小与哪些因素有关。
看课本219页，找学生回答。
感抗的大小总与线圈的自感系数和交流电的频率有关。
线圈自感系数越大交变电流频率越高，电感对交变电流的阻碍作用就越大，感抗也就越大。
.（二）、自感现象的应用学生看课本219页，关于低频扼流圈的部分，总结其构造：线圈绕在铁芯上，匝数多，自感系数大，电阻较小。
高二物理选修32第五章：电感电容对交变电流的作用知识要点归纳
高二物理选修32第五章：电感电容对交变电流的作用知识要点归纳一．电感线圈对交流电的影响：1．缘由：交流电经过电感线圈时，在线圈中惹起的自感电动势对交流电发生阻碍作用。
2．感抗〔XL 〕：电感对交变电流的阻碍作用的大小。
单位：欧〔Ω〕。
3．影响感抗大小的要素：1〕线圈的自感系数L 〔内因〕X L =2πfL单位：Ω 2〕交变电流的频率f 〔外因〕4．运用：1〕低频扼流圈：①结构：铁芯，匝数多〔L 大〕 ②作用：〝通直流、阻低频、阻高频〞 2〕高频扼流圈：①结构：铁氧体芯，匝数少 〔L 小〕 ②作用：〝通直流、通低频、阻高频〞 5．能量的转化：电能和磁场能交替往复转化 6．实际归结〔电感器对交变电流的作用〕１〕在交流电路中，电感线圈由于要发生自感现象，自感中的感抗对交变电流有阻碍作用。
２〕由于交变电流大小和方向都在发作周期性的变化，电感线圈自感电动势总是阻碍交流电的变化。
３〕自感电动势的大小与线圈的自感系数Ｌ和电流的频率有关，数值上为：X L =2πfL 。
线圈的自感系数〔Ｌ〕越大，交变电流的频率〔 f 〕越高，线圈的感抗就越大。
4〕电感线圈对交变电流的阻碍作用实质，是线圈的自感电动势总是要阻碍电流的变化。
二、电容器对交流电的影响1．缘由：电容两极板上积聚的电荷对这个方向定向移动的电荷的对立作用 2．容抗〔XC 〕：电容对交变电流的阻碍作用的大小。
单位：欧〔Ω〕。
3．影响容抗大小的要素：1〕电容 〔内因〕 2〕交变电流的频率f 〔外因〕 4．运用：隔直流，通交流；通高频，阻低频。
5．能量的转化：电流的能量和电场能往复转化 6．实际归结〔电容器对交变电流的作用〕1〕由于电容两极板上积聚的电荷对这个方向定向移动的电荷的对立作用，电容器对交变电流有阻碍作用。
2〕电容器对交变电流的阻碍作用的大小用容抗来表示，fCXc π21=，电容〔C 〕越大，交变电流的频率〔 f 〕越高，电容器的容抗越小。
三．电阻、感抗、容抗的区别电 阻感 抗容 抗发生缘由 定向移动的自在电荷与不动的离子间的碰撞由于线圈中的自感现象阻碍电流的变化电容两极板上积聚的电荷对这个方向定向移动的电荷的对立作用在电路中 特点对直流、交流均有阻碍作用只对变化的电流有阻碍作用不能通直流，只能通变化的电流，对直流的阻碍有限大，对交流的紫碍谁随频率的降低而增大决议因数 由导体自身〔长短粗细、资料〕决议有关，与温度有关由线圈自身的自感系数L 和交流电的频率f 决议由电容的大小C 和交流电的频率f决议电能转化 与做功经过电流做功，电能转化为内能电能和磁场能交替往复转化电流的能与电场的能交替往复转化 例1。
高二物理选修3-2电感和电容对交变电流的影响
电感器 对交变电流的作的 线圈，它能把外部电路的电能储存在电 感器内部的磁场中。
2、电感器用“L”表示，电路符号：
不带铁芯
带铁芯
讨论与交流: 你见过哪些电感器？请与同学交流
一下。
空心电感器 色环电感器
使绝大部分高频成分__从_C__流_过____。
解析：因L有“通低频、阻高频”的特点， 因此L的作用是阻挡高频成分；而通过L后还有 少量的高频成分，利用C“通高频、阻低频”的
特点，使绝大部分高频成分从C流过。
P.42说一说
5、如图所示，线圈L的自感系数和电容器的电
容C都很小（如L＝100μH，C＝100pF）。此电
滤波电感器 贴片电感器
二、电感器对交变电流的作用
【实验与探究】
实验结论：
1、电感器对恒定电流是导通的，对交变电流 有阻碍作用；
2、对不同电感器，自感系数越大，电感器对 交变电流的阻碍作用越大；
3、对同一个电感器，交变电流的频率越高，
电感器对交变电电流感的器阻对碍交作变用电就越大； 小频结，：阻电高感频器”流其的。有 阻特点阻碍：碍作“作用通用的直，大流，阻交流;通低
(3)电容通交隔直的原因分析： 电容器通过充电和放电电路中就有了电流，
表现为交流通过了电路。
实验表明：电容器对 交变电流也有一定的 阻碍作用，其阻碍作 用的大小用什么表示
？
二、电容器的容抗及其应用 1、容抗 反映电容对交流的阻碍作用
（1）、符号：XC
（2）、单位：欧姆
（3）、计算公式：
XC
1 2πfC
A. 扼流圈是利用电感阻碍交变电流的作用制成 的
B. 低频扼流圈用来“通低频，阻交流” C. 高频扼流圈用来“通直流，阻交流” D. 高频扼流圈对低频交变电流的阻碍作用较小
高二物理人教版32电感和电容对交变电流的影响
高二物理人教版32电感和电容对交变电流的影响重/难点重点：1. 电感、电容对交变电流的阻碍作用。
2. 感抗、容抗的物理意义。
难点：1. 感抗的概念及影响感抗大小的要素。
2. 容抗的概念及影响容抗大小的要素。
重/难点剖析重点剖析：1．感抗表示电感对交变电流的阻碍作用，其特点是〝通直流，阻交流〞、〝通低频，阻高频〞。
2．容抗表示电容对交变电流的阻碍作用，其特点是〝通交流，隔直流〞、〝通高频，阻低频〞。
难点剖析：1. 由于电感线圈中经过交变电流时发生自感电动势，阻碍电流变化，对交变电流有阻碍作用。
电感对交变电流阻碍作用大小用感抗来表示。
线圈自感系数越大，交变电流的频率越高，感抗越大。
2. 交变电流〝经过〞电容器进程，就是电容器充放电进程。
由于电容器极板上积聚电荷对立自在电荷做定向移动，电容器对交变电流有阻碍作用。
用容抗表示阻碍作用的大小。
电容器的电容越大，交流的频率越高，容抗越小。
打破战略一、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。
实验说明电感对交变电流有阻碍作用。
交流电经过电感线圈时，电流时辰在改动，电感线圈中肯定发生自感电动势，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：互换电感不同的线圈、改动交变电流的频率。
实验说明：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。
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？感抗是由自感现象惹起的，线圈的自感系数L越大，自感作用就越大，因此感抗越大；交流电的频率f越高，电流的变化率越大，自感作用也越大，因此感抗越大。
在电工和电子技术中运用的扼流圈，就是应用电感阻碍交变电流的作用制成的。
扼流圈有两种：〔1〕低频扼流圈；〔2〕高频扼流圈；〔1〕低频扼流圈：结构：线圈绕在铁芯上，匝数多〔几千甚至超越一万〕，自感系数很大。
《电感和电容对交变电流的影响》 知识清单
《电感和电容对交变电流的影响》知识清单一、电感对交变电流的影响1、电感的定义和作用电感是一个能够储存磁场能量的元件。
当电流通过电感时，会产生磁场，而这个磁场又会反过来影响电流的变化。
2、电感对电流的阻碍作用——感抗电感对交变电流有阻碍作用，我们把电感对交流的阻碍作用称为感抗，用符号 XL 表示，单位是欧姆（Ω）。
感抗的大小与电感的自感系数 L 和交变电流的频率 f 有关，它们之间的关系可以用公式 XL ＝2πfL 来表示。
也就是说，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就越大，感抗也就越大。
3、电感在交流电路中的特性（1）通直流：当电路中通过直流时，电感的阻碍作用很小，相当于一根导线。
因为直流的频率为 0，根据感抗的公式 XL ＝2πfL，感抗也为 0。
（2）阻交流：当电路中通过交流时，电感会产生感抗，对交流电流起到阻碍作用。
（3）通低频，阻高频：对于频率较低的交变电流，感抗较小，电感的阻碍作用相对较小；而对于频率较高的交变电流，感抗较大，电感的阻碍作用就比较大。
4、电感在实际生活中的应用（1）在电子电路中，电感常用于滤波、谐振等电路，以改善电路的性能。
（2）在电力系统中，电感可以用于限制短路电流，保护电力设备。
二、电容对交变电流的影响1、电容的定义和作用电容是能够储存电荷的元件。
两个彼此绝缘又相互靠近的导体就可以构成一个电容器。
2、电容对电流的阻碍作用——容抗电容对交变电流也有阻碍作用，我们把电容对交流的阻碍作用称为容抗，用符号 XC 表示，单位也是欧姆（Ω）。
容抗的大小与电容的电容值 C 和交变电流的频率 f 有关，它们之间的关系可以用公式 XC ＝ 1 ／（2πfC) 来表示。
也就是说，电容值越大，交变电流的频率越低，电容对交变电流的阻碍作用就越小，容抗也就越小。
3、电容在交流电路中的特性（1）隔直流：当电路中通过直流时，电容相当于断路，因为在直流电路中，电容在充电完毕后，不再有电流通过。
高中物理备课参考 电感和电容对交变电流的影响
第五章第3节电感和电容对交变电流的影响A. 电感对交变电流的阻碍作用1. 电感线圈对交变电流的作用的本质交流电通过电感线圈时，由于磁通量的变化，线圈中产生自感电动势，阻碍电流的变化，形成对电流的阻碍作用。
2. 电感对交变电流阻碍作用的大小，用感抗来表示感抗决定于线圈的自感系数和交变电流的频率。
线圈的自感系数越大，自感作用就越大，感抗就越大；交变电流的频率越高，电流变化越快，自感作用越大，感抗越大。
3. 两种电感线圈（1）低频扼流圈构造：线圈绕在闭合铁芯上，匝数多，自感系数很大。
作用：对低频交变电流有很大的阻碍作用。
即“通直流、阻交流”。
（2）高频扼流圈构造：线圈绕在铁氧体芯上，线圈匝数少，自感系数小。
作用：对低频交变电流阻碍小，对高频交变电流阻碍大。
即“通低频、阻高频”。
B. 电容器对交变电流的阻碍作用1. 交变电流“通过”电容器的本质2. 电容对交变电流阻碍作用的实质交变电流“通过”电容器的过程，就是电容器交替进行充放电的过程。
由于电容器两板上积累的电荷反抗电路中自由电荷做定向移动，对交变电流有阻碍作用。
3. 容抗（1）表示电容对交变电流阻碍作用的大小。
（2）大小由电容器的电容和交变电流的频率决定。
电容器的电容越大，交变电流频率越高，容抗越小。
4. 电容器在电路中常见的两种作用隔直电容器：通交流、隔直流旁路电容器：通高频、阻低频【例1】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，2交流电源的电压u=220sin10πt V。
若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为25Hz，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【解析】由u=220sin100πt ，可得电源频率f =Hz=50 Hz当电源频率由原来的50 Hz 改为25 Hz 时，线圈的感抗减小，在电压不变的情况下，电路中的电流增大，选项A 正确。
灯泡的电阻R 是一定的，电流增大时，实际消耗的电功率（P =I 2R ）变大，灯泡变暗，选项C 错误，D 正确。
电感和电容对交变电流的影响
电感和电容对交变电流的影响【要点导学】1、电感和电容对交变电流的影响（1）电感对交变电流的阻碍作用：电感对交变电流的阻碍作用的大小用感抗表示。
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就越大，感抗也越大。
（2）电容器对交变电流的阻碍作用：电容对交变电流的阻碍作用的大小用容抗表示。
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，容抗也越小。
这些都表明交变电流能通过电容器。
2、在交变电流路中，如果把电感的作用概括为“通直流，阻交流；通低频，阻高频。
”则对电容的作用可概括为：通交流，隔直流；通高频，阻低频。
【范例精析】例1、如图5－3－1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．阻低频通高频，输出高频交流D．阻高频通低频，输出低频交流和直流解析：因自感系数L很小，所以对低频成分的阻碍作用很小，这样直流和低频成分能顺利通过线圈，电容器并联在电路中，起旁路作用，因电容C很小，对低频成分的阻碍作用很大，而对部分通过线圈的高频成分阻碍作用很小，被它旁路，最终输出的是低频交流和直流。
拓展：如图5-3-2所示电源交流电频率增大，则A.电容器电容增大B.电容器容抗增大C.电路中电流增大D.电路中电流减小解析：交流电频率增大，电容的容抗减少，导致电流增大。
故正确答案：[C] 例2、如图5－3－3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？解析：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。
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级，这时要选用电容较大的电容器。
高中物理选修3-2之电感和电容对交变电流的影响
3电感和电容对交变电流的影响[学习目标]1.通过演示实验，了解电感器和电容器对交变电流的阻碍和导通作用.2.知道感抗和容抗的物理意义以及与哪些因素有关.3.能够分析简单电路中的电容器、电感器的作用．一、电感器对交变电流的阻碍作用[导学探究]如图1所示，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，再把它们接到有效值等于直流电源电压的交流电源上．图1(1)两种情况下灯泡的亮度有什么不同？说明了什么？(2)乙图中换用自感系数更大的线圈或调换频率更高的交流电源，灯泡的亮度有何变化？说明了什么？答案(1)甲图中灯泡比乙图中灯泡更亮，说明电感器对交变电流有阻碍作用．(2)不论是换用自感系数更大的线圈还是调换频率更高的交流电源，灯泡均变得更暗，说明线圈的自感系数越大，交流电的频率越高，线圈对交流电的阻碍作用越大．[知识梳理]电感器的作用：(1)电感器的感抗是由变化的电流在线圈中产生的感应电动势引起的，与制成线圈导体的电阻无关．是表征电感器对交变电流的阻碍作用的大小的物理量．(2)线圈的自感系数越大，交流电的频率越高，电感线圈对交变电流的阻碍作用越大．(3)电感线圈在电路中的作用：通直流，阻交流；通低频，阻高频．[即学即用]判断下列说法的正误．(1)同一个线圈对直流和对交流的阻碍作用是相同的．()(2)绕制线圈的导线的电阻可以忽略时，线圈对交流没有阻碍作用．()(3)交流电的频率越高，电感线圈对交流的阻碍作用越大．()(4)线圈的匝数越多，对同一个交变电流的阻碍作用就越大．()答案(1)×(2)×(3)√(4)√二、电容器对交变电流的阻碍作用[导学探究]如图2甲、乙所示，把灯泡和电容器串联起来，先把它们接到直流电源上，再把它们接到交流电源上．图2(1)观察灯泡的发光情况，并分析原因．(2)若把图乙中的电容器去掉，变成图丙所示电路，会发生什么现象？说明了什么？(3)在图乙中，改变电容器的电容和电源频率，灯泡亮度会有什么变化？说明了什么？答案(1)甲图中的灯泡不亮，乙图中的灯泡亮．甲图中的电源是直流电源，电容器在电路中是断路，电路中没有电流，灯泡不亮．乙图中的电源是交流电源，把交流电源接到电容器两个极板上后，电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，好像是交流“通过”了电容器，灯泡就亮了，但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)灯泡变得比乙中亮，说明电容器对交变电流有阻碍作用．(3)电容越大，灯泡越亮；频率越高，灯泡越亮．电容器的电容和交变电流的频率都对电容器对交变电流的阻碍作用有影响．[知识梳理]电容器的作用：(1)电容器接到交流电源两端时，交替地进行充电和放电，电路中就有了电流，表现为交流“通过”了电容器．(2)电容器在电路中的作用：通交流，隔直流；通高频，阻低频．(3)电容器的电容越大，交流电的频率越高，电容器对交变电流的阻碍作用越小.一、对感抗的理解交变电流通过电感器时，由于电流时刻在变化，在线圈中就会产生自感电动势，而自感电动势总是阻碍原电流的变化，故电感器对交变电流产生阻碍作用．例1(多选)如图3所示实验电路中，若直流电压和交变电压的有效值相等，S为双刀双掷开关，下面叙述正确的是()图3A．当S掷向a、b时灯较亮，掷向c、d时灯较暗B．当S掷向a、b时灯较暗，掷向c、d时灯较亮C．S掷向c、d，把电感线圈中的铁芯抽出时灯变亮D．S掷向c、d，电源电压不变，而使频率减小时，灯变暗二、对容抗的理解电容器在充放电的过程中电容器两极板上聚集着等量异种电荷，从而在两极板间存在着电场，此电场的电场力阻碍着电荷的定向移动，其表现就是电容器对交流电的阻碍作用．例2(多选)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得到的是高频成分三、电阻、感抗、容抗的对比例3如图5所示，电路中完全相同的三只灯泡L 1、L2、L3分别与电阻R、电感L、电容C串联，然后再并联到220 V、50 Hz的交流电路上，三只灯泡亮度恰好相同．若保持交变电压不变，将交变电流的频率增大到60 Hz，则发生的现象是()图5A．三灯亮度不变B．三灯均变亮C．L1不变、L2变亮、L3变暗D．L1不变、L2变暗、L3变亮1．电阻对交流、直流有相同的阻碍作用，交流频率变化时，阻碍作用不变．2．电感器通直流、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．4．在分析电流变化时，把感抗、容抗类比于导体的电阻，再用欧姆定律分析．1. (多选)在如图6所示的电路中，L为电感线圈，R为灯泡的电阻值，电流表内阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压u＝2202sin (100πt) V．若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为100 Hz，下列说法正确的是()图6A．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．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的示数增大，可行的办法是()图7A．使发电机F的转速增大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．使电容器两极板间的距离增大3．(多选) 如图8所示的电路中，a、b两端连接的交流电源中既含高频交流，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8A．L的作用是“通低频，阻高频”B．C的作用是“通低频，隔高频”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选择题(1～8题为单选题，9～12题为多选题)1．一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接，如图1所示．一铁棒插进线圈后，该灯将()图1A．变亮B．变暗C．对灯的亮度没影响D．无法判断2. 如图2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大时()图2A．电容器电容增大B．电容器电容减小C．灯变暗D．灯变亮3. 如图3所示，甲、乙是规格相同的灯泡，接线柱a、b接电压为U的直流电源时，无论电源的正极与哪一个接线柱相连，甲灯均能正常发光，乙灯完全不亮．当a、b接电压的有效值为U的交流电源时，甲灯发出微弱的光，乙灯接近正常亮度，则下列判断正确的是()图3A．与甲灯串联的元件x是电容器，与乙灯串联的元件y是电感线圈B．与甲灯串联的元件x是电感线圈，与乙灯串联的元件y是电容器C．与甲灯串联的元件x是二极管，与乙灯串联的元件y是电容器D．与甲灯串联的元件x是电感线圈，与乙灯串联的元件y是二极管4．有两个电容器的电容分别为C1＝5 μF和C2＝3 μF，分别加在峰值一定的交流电源上，在下列各种情况下，哪一种情况通过电容器的电流最大()A．在C1上所加交变电流的频率为50 Hz B．在C2上所加交变电流的频率为50 HzC．在C1上所加交变电流的频率为100 Hz D．在C2上所加交变电流的频率为100 Hz5. 在如图4所示电路中，u是有效值为220 V的交流电源，C是电容器，R是电阻．关于交流电压表的示数，下列说法正确的是()图4A．等于220 V B．大于220 V C．小于220 V D．等于零6. 如图5所示的电路，有直流和交流成分的电流通过，为了尽量减少R2上的交流成分，应()图5A．选用自感系数较大的线圈和电容较小的电容器B．选用自感系数较小的线圈和电容较大的电容器C．选用自感系数较小的线圈和电容较小的电容器D．选用自感系数较大的线圈和电容较大的电容器7．在收音机线路中，经天线接收到的电信号中既有高频成分又有低频成分，经放大后送给下一级，需要把低频成分和高频成分分开，只让低频成分输入给下一级，我们采用了如图6所示的装置电路，其中代号a、b应选择的元件是()图6A．a是电容较大的电容器，b是低频扼流线圈B．a是电容较大的电容器，b是高频扼流线圈C．a是电容较小的电容器，b是高频扼流线圈D．a是电容较小的电容器，b是低频扼流线圈8．某信号源中有直流成分、交流高频成分和交流低频成分，为使放大器仅得到交流低频成分，如图所示电路中可行的是()9．关于感抗，下列说法中正确的是()A．感抗是由于电流变化时在线圈中产生了自感电动势，阻碍电流的变化B．感抗的大小不仅与自感系数有关，还与电流的频率有关C．感抗对交变电流有阻碍作用D．感抗是线圈的电阻产生的10．对交变电流通过电容器的理解正确的是()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板间的绝缘介质C．交变电流能够使电容器交替进行充电、放电，电路中就有了电流，表现为交变电流通过了电容器D．交变电流通过了电容器，实际上自由电荷并没有通过电容器极板间的绝缘介质(击穿除外)11．如图7所示，图甲、乙中电源为交流电源，图丙中电源为直流电源，各电路中线圈自感系数相同且直流电阻不计，各电压表示数相同，下列说法正确的是()图7A．灯L1比灯L2亮B．灯L3比灯L1亮C．灯L2与灯L3一样亮D．灯L1与灯L3一样亮12．如图8所示，甲、乙两图中用交流电源，丙、丁两图中用直流电源，各电路图中灯泡、电容器、电压表示数都相同，则下列说法正确的是()图8A．灯L1比灯L2亮B．灯L3也能发光，但亮度最暗C．灯L2和L4亮度相同D．灯L4比灯L1亮。
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？
电感和电容对交流电路的影响
课堂精练
习题精讲
1、关于低频扼流圈，下列说法正确的是 A．这种线圈的自感系数很小，对直流有很大的阻碍作用 B．这种线圈的自感系数很大，对低频电流有很大的阻碍作用 C．这种线圈的自感系数 很大，对高频交流的阻碍作用比低频交流的阻碍作用更大 D．这种线圈的自感系数很小，对高频交流的阻碍作用很大而对低频交流的阻碍作用很小
1．电容器特性：“隔直流、通交流”． 2．实质：当给电容器加交变电压时，电容器极板上的电荷量随电压的变化而变化，极性也 不断变化，即电容器不断充电、放电、反向充电、再反向放电，于是电路中就有了电流． 3．容抗：表示电容对交变电流阻碍作用大小的物理量． 4．容抗大小的决定因素：由电容器的电容和交变电流的频率共同决定．电容器的电容越大， 交变电流的频率越高，容抗越小．
知识点导读
如图所示，在电路两端接上交变电流，保持电压不变，使频率增大，发现各灯的亮暗变化 情况是：灯 l 变暗、灯 2 变亮、灯 3 不变，则 M、N、L 处所接元件可能是 C A．M 为电阻，N 为电容器，L 为电感器 B．M 为电阻，N 为电感器，L 为电容器 C．M 为电感器，N 为电容器，L 为电阻 D．M 为电容器，N 为电感器，L 为电阻 解析：频率越大，电感的阻碍作用越大，电容的阻碍作用 越小，电阻不影响．
知识点导读
知识点三：电阻、感抗、容抗的区别与联系
知识点导读
某同学在研究电容、电感对恒定电流与交变电流的影响时，采用 了如图所示的电路，其中 L1、L2 是两个完全相同的灯泡，已知把开 关置于 3、4 时，电路与交流电源相通，稳定后的两个灯泡发光亮度 相同，则该同学在如下操作中能观察到的实验现象是 A．当开关置于 1、2 时，稳定后 L1、L2两个灯泡均发光且亮度也相同 B．当开关置于 1、2 时，稳定后 L1、L2两个灯泡均发光，但 L1 比 L2 亮 C．当开关置于 3、4 时，稳定后若只增加交流电的频率，二个灯泡的亮 度将同时变暗 D．当开关置于 3、4 瞬间，L2 立即发光，而 L1 亮度慢慢增大
高二物理选修课件电感和电容对交变电流的影响
请设计一个实验，探究电感线圈和电容器在串联和并联电路中对交变电流的影响，并分 析实验结果。
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THANKS
感谢观看
REPORTING
电感原理
当变化的电流通过电感线圈时， 线圈内部就会产生磁场，这个磁 场会阻碍电流的变化，即电感线 圈具有“自感”作用。
电感在交变电流中的特性
感抗特性
电感对交变电流具有阻碍作用，这种 阻碍作用称为感抗。感抗的大小与电 感线圈的电感量L和交变电流的频率f 成正比。
相位特性
电感线圈中的电流比电压滞后90度相 位角，即电流的变化落后于电压的变 化。
串并联电路中的电容
在串并联电路中，电容的作用与并联电路相似，即容抗随交变电流频率的增加而减小。同 时，由于串联电路的存在，电容对电流的阻碍作用也会受到一定影响。
串并联电路综合分析
在分析串并联电路中的电感和电容时，需要综合考虑电感、电容以及电阻等元件对交变电 流的影响。通过计算各元件的阻抗以及电路的总阻抗，可以进一步了解电感和电容在串并 联电路中对交变电流的影响。
电感具有“通直流、阻交流”的特性，对 交变电流有阻碍作用，感抗的大小与电感 线圈的自感系数和交变电流的频率有关。
电容具有“隔直流、通交流”的特性，对 交变电流有导通作用，容抗的大小与电容 器的电容和交变电流的频率有关。
串联电路中的电感和电容
并联电路中的电感和电容
在串联电路中，电感和电容对交变电流的 阻碍作用相互抵消，使得整个电路的总阻 抗减小。
结合典型案例，分析电感和电容在实际电路中的应用，如 振荡电路、滤波电路等，提高学生的分析能力和解决问题 的能力。
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PART 02
电感对交变电流的影响
REPORTING
电感和电容对交变电流的影响
第三节电感和电容对交变电流的影响白景曦（西北师范大学第一附属中学甘肃兰州 730070）摘要在直流电路中，影响电流跟电压关系的因素只有电阻。
在交流电路中，影响电流跟电压关系的因素除了电阻外，还有电感和电容。
电感和电容对交变电流的阻碍规律概括．．．．．．．．．．．．．．．．．为：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。
．．关键词：电感感抗电容容抗引言如图所示，电路中的电流与电压的关系与哪些因素有关？分析：根据闭合电路欧姆定律，电路中电流与电压的关系只与电路中的总电阻有关。
如果把电源换成交变电源，电阻换成线圈或电容，电流和电压的关系又与哪些因素有关呢？本节课我们通过实验来研究这个问题。
课题：电感和电容对交变电流的影响新课教学：实验：看录像，电感对交变电流有阻碍作用。
电路图：线圈和灯泡串联现象：直流，灯泡亮；交流，灯泡暗。
结论：电感对交变电流有阻碍作用。
一、电感对交变电流的阻碍作用提出问题：电感对交变电流的阻碍作用与哪些因素有关呢？猜想：与线圈的自感系数和交变电流的频率有关。
分析：因为交变电流通过电感，由于自感会产生阻碍电流变化的自感电动势，自感电动势I E L t ∆=∆，L 越大，自感电动势越大，阻碍作用越大；I t∆∆越大，自感电动势越大，阻碍作用越大，所以电感对交变电流的阻碍作用，可能与线圈的自感系数和交变电流的频率有关。
实验设计：探究影响感抗的因素。
改变线圈的自感系数，拔出铁芯，插入铁芯，观察灯泡的亮度变化；改变交变电流的频率，观察灯泡的亮度变化。
现象：线圈的自感系数越大，阻碍作用越大；交变电流的频率越高，阻碍作用也越大。
结论：线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，线圈对交变电流的阻碍作用越大。
1.感抗：描述线圈对交变电流的阻碍作用大小的物理量。
理论研究发现，2L Z fL π=2.应用：提出问题：如果要将直流信号与低频交流信号分开，需要设计什么样的线圈和电路？如果要将低频信号与高频信号分开，需要设计什么样的线圈和电路呢？（1）低频扼流圈设计，自感系数很大，几十亨，匝数多，几千甚至超过一万匝，有闭合铁芯；（2）高频扼流圈设计，自感系数较小，几十毫亨，匝数少，几百匝，无铁芯或铁芯为铁氧体。
《电感和电容对交变电流的影响》 讲义
《电感和电容对交变电流的影响》讲义在电学的世界里，交变电流扮演着十分重要的角色。
而电感和电容这两个电学元件，对交变电流有着显著的影响。
接下来，让我们深入探讨一下它们是如何发挥作用的。
一、电感对交变电流的影响电感是一个能储存磁场能量的元件。
当交变电流通过电感时，会产生自感电动势，从而对电流的变化起到阻碍作用。
我们先来了解一下电感的自感现象。
当电流通过电感线圈时，线圈中就会产生磁场。
如果电流发生变化，磁场也会随之变化，进而在线圈中产生感应电动势。
这种由于自身电流变化而引起的电磁感应现象，就叫做自感。
那么，电感对交变电流的阻碍作用是怎样体现的呢？假设我们有一个纯电感电路，也就是只有电感元件而没有电阻和电容的电路。
当交变电流的频率越高，电感对电流的阻碍作用就越大，我们把这种阻碍作用称为感抗。
感抗的大小与电感的自感系数和交变电流的频率有关，其计算公式为：XL ＝2πfL，其中XL 表示感抗，f 是交变电流的频率，L 是电感的自感系数。
从能量的角度来看，当交变电流通过电感时，电流的大小和方向不断变化，电感中的磁场也不断变化。
在这个过程中，电能和磁场能不断相互转化。
当电流增大时，电能转化为磁场能存储在电感中；当电流减小时，电感中的磁场能又转化为电能释放出来。
正是这种能量的转化，使得电感对交变电流产生了阻碍作用。
在实际应用中，电感常用于滤波电路、扼流圈等。
例如，在电源电路中，电感可以用来平滑输出电流，减少电流的波动；在无线电通信中，电感常用于调谐电路，选择特定频率的信号。
二、电容对交变电流的影响电容是一个能储存电场能量的元件。
与电感不同，电容对交变电流的阻碍作用与频率有关。
在电容中，两块极板之间被绝缘介质隔开。
当电容两端加上交变电压时，极板上会不断地充电和放电，从而形成交变电流。
电容对交变电流的阻碍作用称为容抗。
容抗的大小与电容的电容值和交变电流的频率有关，其计算公式为：XC ＝ 1 ／（2πfC)，其中XC 表示容抗，f 是交变电流的频率，C 是电容的电容值。
高二物理第三节 电感和电容对交变电流的影响 第四节 变压器人教实验版知识精讲
高二物理第三节 电感和电容对交变电流的影响 第四节 变压器人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容：第三节 电感和电容对交变电流的影响第四节 变压器［知识要点］（1）理解为什么电感对交变电流有阻碍作用．知道用感抗来表示电感对交变电流阻碍作用的大小，知道感抗与哪些因素有关．（2）理解交变电流能通过电容器，理解为什么电容器对交变电流有阻碍作用．知道用容抗来表示电容对交变电流阻碍作用的大小，知道容抗与哪些因素有关．（3）知道变压器的构造，知道互感现象是变压器的工作基础．知道什么是理想变压器，掌握理想变压器的原、副线圈的电压与匝数的关系，并能应用它分析解决问题．（4）掌握理想变压器中电流与匝数、功率的关系，并能应用它分析解决问题．知道常见的几种变压器．二. 重点、难点：（一）电感对交变电流的影响1. 对感抗的理解：感抗是表示电感对交变电流阻碍作用大小的物理量．感抗的大小与自身的自感系数、交变电流的频率有关，可用公式2L X fL π=表示，不作计算要求，单位是欧姆．可见，交流电的频率越大，线圈的自感系数越大，感抗就越大．2. 电感对交变电流的阻碍作用：交变电流通过线圈时，电流的大小和方向都不断变化，线圈中就必然会产生自感电动势．自感电动势的作用就是阻碍引起自感电动势的电流的变化，这样就形成了对交变电流的阻碍作用．3. 电感在交流电路中的作用：据电感线圈匝数的不同．可分为两种：低频扼流圈：通直流，阻交流．高频扼流圈：通低频，阻高频．（二）电容器对交变电流的影响1. 交变电流是怎样通过电容器的?将电容器的两极接在电压恒定的直流电源两端，电路中没有持续的电流，这是由于电容器两极间充有绝缘的电介质。
但如果把电容器接在交变电流两端，则电路里会有持续的电流，好像交变电流“通过”了电容器．这里特别要注意，在这种情况下电路中的自由电荷也并没有通过电容器两极间的绝缘电介质，而是在交变电压的作用下，当电源电压升高时，电容器充电，电路中形成充电电流，当电源电压降低时，电容器放电，电路中形成放电电流，在交变电源的一周期内，电容器要交替进行充电、放电，反向充电、反向放电，电路中就有了持续的交变电流，就好像电流通过了电容器．2. （1）对容抗的理解：容抗是表示电容对交变电流阻碍作用大小的物理量．容抗的大小与自身的电容、交变电流的频率有关，可用12C X fCπ=来表示．不要求计算．单位是欧姆． （2）电容对交变电流的阻碍作用：电容对交变电流产生阻碍的原因是，对导线中形成电流的自由电荷来说，当电源的电压推动它们向某一方向做定向移动的时候，电容器两极板上积累的电荷却反抗它们向这个方向做定向移动，这就产生了对交变电流的阻碍．（3）电容器在交流电路中的作用：隔直电容器：通交流、隔直流．旁路电容器：通高频、阻低频．例1. 如图所示交流电源的电压有效值跟直流的电压相等，当将双刀双掷开关接到直流电源上时，灯泡的实际功率为1P ，而将双刀双掷开关接在交流电源上时，灯泡的实际功率为2P ，则A. 1P =2PB. 1P >2PC. 1P <2PD. 不能比较解析：接在直流电源上，线圈对直流没有阻碍作用，电能全部转化为小灯泡的内能．而当双刀双掷开关接在交流电源上时，线圈对电流有阻碍作用，因此电能除转化成灯泡的内能外，还有一部分电能与磁场能在往复转化．因此，1P >2P ．特别提示：电感线圈在交流电路中的作用是：通直流、阻交流、通低频、阻高频．例2. 如图所示，电路中完全相同的三只灯泡a 、b 、c 分别与电阻R 、电感L 、电容C 串联，然后再并联到220V 、50Hz 的交流电路上，三只灯泡亮度恰好相同．若保持交变电压不变，将交变电流的频率增大到60Hz ，则发生的现象是A. 三灯亮度不变B. 三灯均变亮C. a 不变、b 变亮、c 变暗D. a 不变、b 变暗、c 变亮解析：此题考查电容、电感对交变电流的影响，也就是容抗、感抗与交变电流的关系．当交变电流的频率变大时，线圈的感抗变大，电容器的容抗变小，因此c 变亮．b 变暗．又因为电阻在直流和交流电路中起相同的作用，故a 灯亮度不变，所以选D ．特别提示：在交流电路中一定要弄清感抗与容抗与哪些因素有关：（1）电感对交变电流的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。
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高二物理电感和电容对交变电流的影响、三相交变电流【本讲主要内容】电感和电容对交变电流的影响、三相交变电流重点：电感和电容对于交流电路和直流电路的作用是不同的；三相交变电流的产生和输送方式。
难点：电容和频率对容抗的影响；三相交变电流及负载的连接方式。
【知识掌握】【知识点精析】1. 感抗：电感对交变电流阻碍作用的大小。
自感系数越大，感抗越大；交流电的频率越高，感抗作用越大。
而当交流电源的频率已经很高的前提下，电感线圈要对交流电形成阻碍作用，对自感系数的要求就不是很高了。
人们利用电感的感抗和交流电频率、自感系数相关的特性制成了低频扼流圈和高频扼流圈。
而由于高频、低频的相对性，高频扼流圈的这种作用事实上可以推广——成为电感线圈的一种共性，即“通低频、阻高频”。
2. 容抗：电容对交变电流阻碍作用的大小。
电容越大，容抗越小；交流电的频率越高，容抗作用越小。
与感抗恰好相反。
既然正好相反，对于它阻碍不同频率交流电的属性上的结论也必然是相反的。
这个分析的过程由于是重复的，同学可以自己完成。
电容的特性：“通高频、阻低频”。
结合交流和直流的比较，教材上总结了关于这两个元件的属性“口诀”，对我们很有帮助。
电感是“通直流，阻交流；通低频，阻高频”电容是“通交流，隔直流；通高频，阻低频”3. 三相交流发电机:一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动而产生。
这种发电机在电路中只能产生一个交变电动势，又叫做单相交流发电机。
如果让三个互成120º角的矩形线圈在同一个匀强磁场中匀速转动，将在三个线圈中分别产生三个交变电动势，这种发电机叫做三相交变电流发电机。
4. 三相交变电流的产生三相交变电流发电机用6根导线与三个灯泡组成电路，匀速转动线圈，三个灯泡都能发光。
指导学生观察：三个相同的灯泡在同一时刻亮度是否相同?最大亮度是否相同？学生：同一时刻亮度不同，但最大亮度相同。
继续观察：取下一个或两个灯泡，剩下的灯泡亮度是否变化？学生：亮度不变。
结合图和教材解释上述现象。
三个线圈在磁场中匀速转动，它们产生出三个最大值和周期都相同的交变电动势，相当于三个独立的电源同时向外供电，所以三盏灯的最大亮度相同，取下一个或两个灯泡不影响其它灯泡正常工作。
这三个线圈中的电动势最大值和周期虽然相同，但是由于线圈互成120o 角，线圈到达中性面时的时间依次相差T/3，所以它们不能同时为零或同时达到最大值，因此三个灯泡在同一时刻的亮度不完全相同（某一时刻可能有两个灯泡亮度相同）。
设问：三相交变电流发电机和灯泡之间是否一定需要用六根导线来连接？5. 三相交变电流及负载的连接方式演示实验：采用星型连接，灯泡正常工作，作电路图，介绍火线和中性线（零线）说明判定火线和零线的方法——测电笔介绍相电压和线电压，说明在我国日常电路中，U相＝220V，U线＝380V，三相四线制电路（星型连接）同时送出两种电压，照明电路是220V，动力电路是380V。
设问：若中性线断了，灯泡亮度是否变化?实验说明，三个灯泡亮度与原来完全相同。
解释：三相负载平衡，中性线中无电流通过。
在实际生活中尽量使三相负载功率相同，减少中性线中的电流。
除星型接法外还有什么接法？三角形接法6. 三相交变电流小结（1）三相交变电流的产生在同一磁场中有三个互成角度的线圈同时转动，电路中就产生三个周期和最大值相同的交变电动势，这样的发电机叫三相交变电流发电机，产生的电流叫三相交变电流。
（2）三相交变电流及负载接法星型连接和三角形连接（3）日常电路中，U相＝220V，U线＝380V对这部分，知道电感和电容在交流电路中对电流的影响即可，可能会出现在实验填空中，以往高考从未在此出题，连相应的练习题也很少，不必重点掌握。
【解题方法指导】例1. 如图，三个灯泡是相同的，电源内阻忽略，当电键接交流电源时，三个灯泡亮度相同，那么当电键接直流电源时：（）A. 三个灯泡亮度相同B. 甲灯最亮，丙灯不亮C. 甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮D. 只有丙灯不亮，乙灯最亮解析：D 由口诀电感是“通直流，阻交流；通低频，阻高频”电容是“通交流，隔直流；通高频，阻低频”电阻不影响，可知，此电路中I丙＝0，I甲不变，I乙增大，又因为灯泡亮度与其功率P＝I2R成正比，所以选D。
例2. 如图，a、b两端接交流电源，且既含高频交流，又含低频交流，L是一个高频扼流圈，C为电容器，R为负载电阻。
则正确的是（）A. 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的百分比。
解析：ACD由口诀电感是“通直流，阻交流；通低频，阻高频”电容是“通交流，隔直流；通高频，阻低频”电阻不影响，可选AC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远大于高频交流的百分比。
总结：事实上，对于交流电路而言，除了电阻元件、电感元件、电容元件外，还可以出现二极管、三极管。
正是这些丰富多彩的元件，赋予了交变电路丰富多彩的性能。
如果把直流电路比做独奏曲的话，交流电可以说是交响曲。
希望大家掌握了更丰富的知识后，能领略到它完美的和声。
例3. 如图所示电路中，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?解析：当交变电流的频率增大时，线圈对交变电流的阻碍作用增大，通过灯泡L1的电流将因此而减小，所以灯泡L1的亮度将变暗；而电容对交变电流的阻碍作用则随交变电流频率的增大而减小，即流过灯泡L2的电流增大，所以灯泡L2的亮度将变亮.由于电阻的大小与交变电流的频率无关，流过灯泡L2的电流不变，因此其亮度也不变。
说明：（1）电感对交变电流的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，电感对交变电流的阻碍作用就越大，感抗也越大。
（2）电容对交变电流的阻碍作用的大小用容抗来表示。
电容器的电容越大，交变电流的频率越高，电容对交变电流的阻碍作用就越小，容抗也越小。
例4. 三个完全相同的负载R ，分别接在相同的三相发电机的输电线路上。
设图甲、乙、丙中负载R 两端的电压分别为U 甲、U 乙、U 丙，则（ ）A. U 甲=U 乙=U 丙B. U 甲＜U 乙=U 丙C. U 甲=U 丙＞U 乙D. U 甲=U 丙＜U 乙分析：设发电机每相电压为U 相，线电压为U 线，在图甲中，相线甲U U U ==；图乙中，相线乙U 2U U ==；图丙中，U 丙=U 线=U 相，所以，U 甲=U 丙＜U 乙。
答：D例5. 如图所示三相供电线路上，接入三相电灯负载，线电压为380V ，每相负载电阻500Ω。
求：（1）正常工作时，电灯两端的电压和通过电灯的电流；（2）如果A 断开，其它两相电灯的电压和电流；（3）如A 相短路而熔断器未熔断，求各相电灯的电压和电流。
分析解答：这是一个三相交流电路的三线星形接法，由于三相负载电路的阻值相同，所以电路的正常工作情况和三相四线制的星形接法一样。
（1）由于线电压为380V ，故相电压应该为220V ，所以每一相负载电灯的电压均为220V ，电阻为500Ω，电流为0.44A 。
（2）如果A 相断开，则意味着在BC 之间接入两路串联的负载电灯，负载两端的电压为380V 的线电压，电路的总电阻为500Ω×2=1000Ω，所以电流则为0.38A ，而加载在每一组负载电灯上的电压为190V 。
（3）如果A 相短路而熔断器未熔断，则电路的等效电路如下图所示：电路中B 、C 两相的电压仍然为220V ，流经E 2和E 3的电流均通过E 1，则：E 1两端的电压为2IR ；E 2两端的电压为IR ；E 3两端的电压为IR ；IR 3IR IR 2U U C B =+==代入数据得：A 15.0)5003/(V 220I =Ω⨯=V 147IR 2U 1==V 73IR U U 32===A 147.0I 1=A 074.0I I 32==【综合测试】1. 如图，如果保持交变电流的电压有效值不变，而使它的频率升高，则正确的是（）A. 电容器的电容增大B. 电容器的电容减小C. 灯泡的亮度增加D. 灯泡的亮度减小2. 如图，线圈的自感系数L 和电容器的电容C 都很小，这个电路的主要作用是：（ ）A. 阻直流，通交流，输出交流电B. 阻交流，通直流，输出直流电C. 阻高频，通低频，输出低频交流电和直流电D. 阻低频，通高频，输出高频交流电3. 三相交流发电机有线圈.每组线圈产生的电动势和都相同.但它们到达零值和最大值的时间依次落后周期.4. 如图所示电路中，请说明：（1）此电路属三相交流电的接法.（2）导线AA'称为，导线OO'称为 .（3）电压U1称为，电压U2称为 .5. 额定电压均为220V的三个相同灯泡，按星形接法连接在线电压为380V、相电压为220V 的三相电路上，如果电路的中性线断了，又将一个灯泡从电路中取下，这时电路中每个灯泡两端的电压为 V.6. 如图所示电路是一个半波整流电源的电路图，其中二极管起到的作用是将AB端输入的交流电流变为直流电流，这种直流电流的波形是一种脉冲波，输出电压的波动幅度比较大，为了得到比较稳定的直流电压，在电源电路中引入了一段π形滤波电路，它由两个电容器和一个电感线圈组成，请分析电容和电感线圈在该电路中的作用。
综合测试答案1. C 解析：由口诀电感是“通直流，阻交流；通低频，阻高频”电容是“通交流，隔直流；通高频，阻低频”本题刚好让同学仔细体会口诀的内涵。
2. C 解析：与上一题同理，注意此题中电容C对电流无影响。
3. 三组；最大值；周期；1／34. （1）星形；（2）相线；中性线；（3）相电压；线电压5. 1906. 电容器具有通交流阻直流的作用，可以给整流后的脉冲电流形成一个回路，从而过滤一部分交流电流，直流电则不可能通过电容；电感线圈则具有通直流阻交流的作用，它可以对交流电形成阻碍，而直流电则可以顺利的通过，因此，通过此滤波电路可以得到比较好的直流电输出。