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电容和电感对交流电的影响 ppt课件
电容对交流电的阻碍作用
电容对交流阻碍作用的大小用容抗表示 容抗越大,表示电感对交流电的阻碍作用越强 容抗越小,表示电感对交流电的阻碍作用越弱
交流电为何能通过电容器
交流电为什么能够“通过”电容器?
电容器的充电和放电表现为交流“通过” 了电容器 金属中的电流是由于负电荷的定向移动引 起的,它等效于正电荷向相反的方向移动
实际上自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质
电容对交流的容抗大小与什么因素有关?
电容对交流电的阻碍大小-容抗
理解并掌握电容上的电压和电流不同相位 理解并掌握容抗的含义
电容器对交流电的阻碍作用
演示实验:
现象:接入电容器,小灯泡变 暗
实验表明:电容器对抗与交流电频率的关系
实验表明: 交变电流的频率越高 电感对交变电流的阻碍作用越大。 电感通低频,阻高频
感抗大小影响因素的演示实验
实验表明: 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。
感抗大小影响因素的反思
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?
作用:通直流、阻交流
作用:通低频、通直流,阻高频
扼流圈
请同学们分析一下,低频扼流圈对高频交流电是否有显著的阻碍作用?高频 扼流圈对低频交流电是否有显著的阻碍作用? 低频扼流圈对高频交流电有显著的阻碍作用
高频扼流圈对低频交流电没有显著的阻碍作用
电容对交变电流是否也有阻碍作用?
电容对直流电和交流电的不同作用
小灯泡与电容器串 联接在交流电两端
容抗
演示实验: 小电容→大电容
低频率→高频率
实验表明:电容器电容越大、交流的频率 越高,电容器对交流的阻碍作用就越小, 容抗越小。
电容器具有“通交流、隔直流”“通 高频、阻低频”的特点。
容抗的公式
“通过”电容的电流大小如何计算?
假设输入的交流电电压为 类似于电阻,定义 容抗等于电压与电流有效值的比
感抗是由自感现象引起的,线圈的自感系数L越大,自感作用就越大, 因而感抗越大;
交流电的频率f越高,电流的变化率越大,自感作用也越大,因而感 抗越大。
感抗的公式
电感的自感电动势如何计算?
假设输入的交流电为
类似于电阻,定义 感抗等于自感电动势与电流有效值的比
则电感上的自感电动势
最大值的比
感抗的公式
意义: 反映电感对交流阻碍作用的大小 符号: 大小: 单位: 成因: 交流电流不断变化,产生自感电动势 决定因素: ①线圈的自感系数 L ②交流电频率 f
容抗和电阻
容抗和电阻有何不同?
决定因素 定义式
电阻R
由材料、形状决定 跟U、I无关
任意时刻,均满足
容抗
除跟材料、形状有关 还跟频率有关
有效值才满足
隔直容抗
在电子技术中,声音、图象等信号都要变成交变电流来处理。微弱的信号电流往 往需要经过几级放大。在某极放大之后,要把信号送到下一级,但两级的直流工 作状态不能相互影响。这时可以在两级之间接入如图所示的电路,图中的电容称 为耦合电容。说一说,这个电路怎样起到了“隔直流、通交流”的作用。
电感的感抗大小与什么因素有关呢? 猜想:自感系数,交变电流的频率
电感对交流电的阻碍作用大小-感抗
理解在电感中电流和电压的相位不同 理解感抗大小的影响因素
感抗大小影响因素的演示实验
演示实验: 感抗与自感系数的关系
实验表明: 线圈的自感系数越大 电感对交变电流的阻碍作用越大。
感抗大小影响因素的演示实验
理解并掌握直流电不能通过电容器、交流电可以通过电容器 理解并掌握交流电通过电容器时的阻碍作用与电容大小和交流电频率有关
电容对直流电和交流电的不同作用
演示实验: 观察灯泡的发光情况
电容对直流电和交流电的不同作用
演示实验:
实验现象: 接通直流电源,灯泡不亮;
接通交流电源, 灯泡亮了。
说明了直流电不能够通过电容器,交流电能够“通过”电容器
实验表明电感对交变电流有阻碍作用
通直流,阻交流
电感对交变电流的阻碍作用
电感对交变电流阻碍作用的大小,用感抗表示 感抗越大,表示电感对交流电的阻碍作用越强 感抗越小,表示电感对交流电的阻碍作用越弱
电感对交变电流的阻碍作用
为什么电感对交流电有阻碍作用?
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。
则电容上的电流
容抗的公式
意义: 反映电容对交流阻碍作用的大小 符号: 大小: 单位: 决定因素: ①电容C ②交流电的频率f
容抗公式的反思
从公式的角度分析,增大交流电的 频率,电容对交流电的阻碍作用如 何变化?
↑ 越大,对交流电的阻碍作用越强
越小,对交流电的阻碍作用越弱
↓ 阻碍作用变弱 电流变大
感抗公式的反思
越大,对交流电的阻碍作用越强 越小,对交流电的阻碍作用越弱
从公式的角度分析,增大交流 电的频率,电感对交流电的阻 碍作用如何变化?
↑
↑ 阻碍作用变强
电流变小
感抗和电阻
感抗和电阻有何不同?
决定因素 定义式
电阻R
由材料、形状决定 跟U、I无关
任意时刻,均满足
感抗
除跟材料、形状有关 还跟频率有关
电感对直流电和交流电的不同作用
1 理解并掌握电感特点:通直流、阻交流、通低频、阻高频 2 理解并掌握电感对交流电阻碍作用的原因
电感对交变电流的阻碍作用
演示实验: 实验中取直流电源的电压与交流电压的有效值相等
电感对交变电流的阻碍作用
演示实验: 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。
有效值才满足
扼流圈是电工技术和电子技术中常用的元件 它利用了电感对交流电的阻碍作用
扼流圈
理解并掌握低频扼流圈和高频扼流圈的特点 了解简单的电感滤波电路
扼流圈
扼流圈有两种: ①低频扼流圈:
铁芯 匝数几千甚 至超过一万 自感系数为几十亨
②高频扼流圈:
有的绕在铁氧体芯上 有的是空心的 匝数几百或几十 自感系数为几毫亨
电感和电容对交变电流的影响
教学目标
通过实验,了解电感器和电容器对交变电流的阻碍和导通作用 知道感抗和容抗的物理意义及影响因素 通过猜想、假设、实验、交流合作与分析论证,体验科学探究过程
教学重点
电感和电容对交变电流的作用特点
教学难点
电感和电容对交变电流的作用特点
在直流电路中,影响电流跟电压关系的只有电阻 在交变电流路中,影响电流跟电压关系的,除了电阻外,还有电感和电容