3.3 3.3 交流电路中的电容交流电路中的电容和电感和电感一、电容器的容抗及其应用一、电容器的容抗及其应用实验：实验：现象：现象： 不亮不亮，与，与交流电源交流电源相接时，灯泡相接时，灯泡亮了亮了。 双刀双掷开关与双刀双掷开关与直流电源直流电源相接时，灯泡相接时，灯泡电容器的两极板间是绝缘介质，电容器的两极板间是绝缘介质，为什么交流电能够通过呢？为什么交流电能够通过呢？ ？ 在交变电压的作用下，当电源电压升高时，电容器充电，电荷向电容器的极板上集聚，形成充电电流；当电源电压降低时，电容器放电，电荷从电容器的极板上放出，形成放电电流充电放电充电放电 电容器交替进行充电和放电，电路中就有了持续的交变电流，表现为交流“通过”了电容器一、电容器的容抗及其应用一、电容器的容抗及其应用 1 1容抗（容抗（X XC C）：）：电容对交变电流的阻碍作电容对交变电流的阻碍作用的大小用的大小。单位：。单位：欧（欧（）。 2 2决定容抗大小的因素：决定容抗大小的因素： 电容器的电容（电容器的电容（C C）、）、交流电的频率（交流电的频率（f f） C C越大、越大、f f越高，越高，X XC C越小越小 3 3电容器的特性：电容器的特性： “通高频，阻低频通高频，阻低频” “通交流，隔直流通交流，隔直流”4 4、应用、应用（1 1）隔直电容：隔直流，通交流）隔直电容：隔直流，通交流（2 2）高频旁路电容：通高频，阻低频）高频旁路电容：通高频，阻低频 使用使用220V220V交流电源的电气设备和电子仪器，交流电源的电气设备和电子仪器，金属外壳和电源之间都有良好的绝缘，但是金属外壳和电源之间都有良好的绝缘，但是有时候用手触摸外壳仍会感到有时候用手触摸外壳仍会感到“麻手麻手”，用，用试电笔测试时，氖管发光，这是为什么？试电笔测试时，氖管发光，这是为什么？ 与电源相连的机芯和金属外壳可以看与电源相连的机芯和金属外壳可以看作电容器的两个极板，电源中的交变作电容器的两个极板，电源中的交变电流能够通过这个电流能够通过这个“电容器电容器”。 原因：原因：实验：实验：现象：现象： 双刀双掷开关与双刀双掷开关与交流交流电源相接时比与电源相接时比与直流直流电源电源相接时要相接时要暗暗。 1 1感抗（感抗（X XL L）：）：电感对交变电流的阻碍电感对交变电流的阻碍作用的大小。作用的大小。单位：单位：欧（欧（）。 2 2决定感抗大小的因素：决定感抗大小的因素： 线圈的自感系数（线圈的自感系数（L L）、）、交流电的频率（交流电的频率（f f）L L越大、越大、f f越高，越高，X XL L越大越大 二、电感器的感抗及其应用二、电感器的感抗及其应用 二、电感器的感抗及其应用二、电感器的感抗及其应用 1 1感抗（感抗（X XL L）：）：电感对交变电流的阻碍电感对交变电流的阻碍作用的大小。作用的大小。单位：单位：欧（欧（）。 2 2决定感抗大小的因素：决定感抗大小的因素： 线圈的自感系数（线圈的自感系数（L L）、）、交流电的频率（交流电的频率（f f）L L越大、越大、f f越高，越高，X XL L越大越大 3 3扼流圈扼流圈 低频扼流圈低频扼流圈 高频扼流圈高频扼流圈 构造：构造： 作用：作用： 构造：构造： 作用：作用： 铁芯，匝数多铁芯，匝数多 L L大大通直流，阻交流通直流，阻交流 铁氧体芯，匝数少铁氧体芯，匝数少 L L小小通低频，阻高频通低频，阻高频 4 4、应用：应用：高频扼流圈高频扼流圈（乙）（乙） 低频扼流圈低频扼流圈( (甲甲) )构造构造作用作用线圈绕在铁心上线圈绕在铁心上, ,匝数多，感抗大匝数多，感抗大线圈绕在铁氧体上线圈绕在铁氧体上, ,匝数少，感抗小匝数少，感抗小 通直流、阻交流通直流、阻交流 通低频，阻高频通低频，阻高频在收音机线路中，经天线接收下来的电信号有高在收音机线路中，经天线接收下来的电信号有高频成分和低频成分，经放大后送给下一级，需要把高频成分和低频成分，经放大后送给下一级，需要把高频成分和低频成分分开，只让低频成分输入下一级，频成分和低频成分分开，只让低频成分输入下一级，我们采用了如图的装置电路，其中代号我们采用了如图的装置电路，其中代号a、b应选择应选择的元件是（的元件是（ ）A、 a是电容较大的电容器，是电容较大的电容器，b是低频扼流圈是低频扼流圈B、 a是电容较大的电容器，是电容较大的电容器，b是高频扼流圈是高频扼流圈C、 a是电容较小的电容器，是电容较小的电容器，b是低频扼流圈是低频扼流圈D、 a是电容较小的电容器，是电容较小的电容器，b是高频扼流圈是高频扼流圈D如图所示电路中，三只电灯的亮度相如图所示电路中，三只电灯的亮度相同，如果交流电的频率增大，三盏电同，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？灯的亮度将如何改变？为什么？ 灯灯L L1 1变暗变暗灯灯L L2 2变亮变亮灯灯L L3 3亮度不变亮度不变L L1 1L L2 2L L3 3