内容正文:
第3节 电感和电容对交变电流的影响
学习目标
练法指导
1.了解电感和电容对交变电流的影响。
2.了解感抗与哪些因素有关。
3.知道交流电能“通过”电容器。
4.了解容抗与哪些因素有关。[来源:Zxxk.Com]
1.通过练习了解电感器对交变电流的阻碍作用,知道低频扼流圈和高频扼流圈的特性。
2.通过练习了解电容器对交变电流的阻碍作用的原因和影响容抗大小的因素。
3.了解电容器在电路中的作用:通交流,隔直流;通高频,阻低频。
——— 课/ 前/ 预/ 习·轻/ 松/ 搞/ 定 ———
要点辨析
1.电感器对恒定电流和交变电流均有阻碍作用(×)[来源:Zxxk.Com]
2.线圈的匝数越多,对同一交变电流的阻碍作用就越大(√)
3.电容器的电容越大,交变电流的频率越高,容抗就越大(×)
4.电阻对直流电和交流电的阻碍作用相同(√)
预习自检
1.(多选)以下有关电感器对交变电流的影响的说法中正确的是( )
A.电感器对交变电流有阻碍作用
B.电感器对交变电流阻碍作用的大小与交流电的频率无关
C.电感器对某一交变电流的阻碍作用跟线圈的自感系数无关
D.线圈的自感系数越大,交变电流的频率越高,电感器对交变电流的阻碍作用就越大
解析 电感器对交变电流有阻碍作用,A项正确;其阻碍作用的大小与交流电的频率有关,与线圈的自感系数有关,自感系数越大,频率越高,对交流电的阻碍作用越大,B、C项错误,D项正确。
答案 AD
2.有两个电容分别为C1=5 μF,C2=3 μF的电容器,分别加在峰值一定的交流电源上,下列情况下通过电容器的电流最大的是( )
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
解析 频率越大,电容器对交变电流的阻碍作用越小,电容越大,阻碍作用越小,故C项正确。
答案 C
3.(多选)如图所示,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( )
A.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
解析 电压表示数相同,说明直流电压和交变电压的有效值相同。甲图中电容器与灯L1串联,电容器对电流有阻碍作用;乙图中电容器与灯L2并联,交变电流全部通过灯L2;丙图中电容器与灯L3串联且是直流电源,电容器隔直流,所以没有电流流过灯L3,灯L3不亮;丁图中电容器与灯L4并联,电流全部流过灯L4。综合以上分析,C、D两项正确。
答案 CD
——— 课/ 堂/ 效/ 果·题/ 组/ 检/ 测 ———
题组一 电感器对交变电流的阻碍作用
1.(多选)以下对扼流圈的说法正确的是( )
A.扼流圈是利用电感器阻碍交变电流的作用制成的
B.低频扼流圈用来“通低频、阻高频”
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小,对高频交变电流的阻碍作用大
解析 低频扼流圈用来通直流、阻交流,对低频交变电流的阻碍作用很大;高频扼流圈对高频交变电流的阻碍作用大,对低频交变电流的阻碍作用小,故选项A、D正确。
答案 AD
2.如图所示,交流电源的电压有效值跟直流电压相等,当将双刀双掷开关接到直流电源上时,灯泡的实际功率为P1,而将双刀双掷开关接在交流电源上时,灯泡的实际功率为P2,则( )
A.P1=P2 B.P1>P2
C.P1<P2 D.不能比较
解析 接在直流电源上时,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往复转化。因此P1>P2,故B正确。
答案 B
题组二 电容器对交变电流的阻碍作用
3.在交流电路中,要减小平行板电容器的阻碍作用,可以( )
A.减小两极板的正对面积
B.减小极板间的距离
C.适当增大交变电流的电压
D.减小交变电流的频率
解析 减小电容器对交变电流的阻碍作用的途径有二:一是增大电容,二是增大频率。要增大电容可增大两极板的正对面积或减小极板间的距离,故选项A错误,选项B正确;增大交变电流的电压对阻碍作用无影响,选项C错误;减小交变电流的频率,阻碍作用增大,选项D错误。
答案 B
4.如图所示的电路,F为一交流发电机,C为平行板电容器,为使交流电流表A的示数增大,可行的办法是( )
A.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
解析 发电机F的转速增大,电动势增大,频率增大,电容器阻碍作用减小,电流增大,选项A正确;同理分析可知选项