粤教版高中物理选修3-2第二章交变电流第四节电感器对交变电流的作用预习导学案

第四节 电感器对交变电流的作用 【思维激活】 1.电风扇的调速开关在直流电路中能起作用吗？ 提示：从电风扇的调速开关的内部构造上来看，它是一个绕在铁芯上并且有多个中间抽头的线圈，以便改变接入电路中的线圈匝数，线圈在交流电路中有自感的作用，产生自感电动势，即线圈两端就有一个电压，它与电风扇串联，因此起到分压的作用，改变不同的接头，就可以改变分得的电压，从而起到调速的作用。在直接电路中，待电流稳定后，线圈无自感作用，看来在直流电路中不起作用。 【自主整理】 1.电感器对恒定电流是导通的，对交变电流有阻碍作用，其原因是：交变电流通过线圈时，电流时刻在变化，由于线圈的自感作用，必然产生感应电动势，阻碍电流的变化，这样就形成了对交变电流的阻碍作用。 2.电感对交变电流的阻碍作用： （1）实验表明，电感对交变电流有阻碍作用，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，阻碍作用就越大，感应电动势也就越大。 （2）扼流圈是电子技术中常用的电子元件，分为两种，一种是线圈绕在铁芯上，它的自感系数较大，感抗较大，叫做低频扼流圈，它的作用是对低频交变电流有很大的阻碍；另一种是线圈绕在铁氧体磁芯上或空心，它的自感系数较小，感抗较小，叫做高频扼流圈，它的作用是对高频电流有较大的阻碍作用。 【高手笔记】 1.感抗的大小可用公式表示XL=2πfL，f的单位是赫兹（Hz），L的单位是亨利（H）。 2.在电工和电子技术中利用电感的这种感抗作用制成低频扼流圈（匝数多，自感系数大，一般为几十亨），其作用是“通直流，阻交流”，制成的高频扼流圈（匝数少，自感系数为几个毫亨），其作用是“通低频，阻高频”。 【名师解惑】 电感对交变电流产生阻碍作用的原因 当交变电流流入电感线圈时，电流的大小和方向都随时间变化，线圈中的自感电动势将阻碍交变电流的变化，所以电感对交变电流的阻碍作用的根本原因是线圈的自感电动势。 同时还应注意对感抗的理解： 感抗是由于自感现象而引起的，线圈的自感系数越大，线圈自感作用越大，感抗越大；交变电流频率越高，电流的变化就越快，线圈自感作用越大，感抗越大。 因此，影响感抗大小的因素：①自感系数；②交变电流的频率。 【讲练互动】 例1.交变电流通过一段长直导线时，电流为I，如果把这根长直导线绕成线圈，再接入原电路，通过线圈的电流为I′，则（ ） A.I′