20xx人教版高中物理选修3-2第五章第3节电感和电容对交变电流的影响

20xx人教版高中物理选修3-2第五章第3节电感和电容对交变电流的影响内容摘要：

L 是线圈的自感系数。 3 ． 感抗与电感的关系 电感线圈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 ， 感抗就越大 ， 对交变电流的阻碍作用也就越大 ， 反之就越小。 4 ． 两类扼流圈 ( 1 ) 低频扼流圈 ① 构造 ： 闭合铁芯 、 绕在铁芯上的线圈 ； ② 特点 ： 匝数多 、 自感系数 L 大 、 电阻很小。 它对低频交流电流会产生很大的阻碍作用 ， 而对直流电流的阻碍作用则较小 ， 故低频扼流圈的作用为 “ 阻交流 、 通直流 ”。 ( 2 ) 高频扼流圈 ① 构造 ： 它的线圈有的是绕在圆柱形的铁氧体芯上 ； ② 特点 ： 匝数少 ， 自感系数 L 小。 它只对频率很高的交流电流产生很大的阻碍作用 ， 而对低频交流电流的阻碍作用较小 ， 故高频扼流圈的作用为 “ 阻高频 、 通低频 ”。 [ 典例 2 ] 在如图所示电路中 ， L 为电感线圈 ， 灯泡电阻为 R ， 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 sin 100π t V。 若保持电压的有效值不变 ， 只将电源频率改为 100 Hz ， 下列说法正确的有 ( ) 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 [ 思路探究 ] ( 1 ) 明确电感线圈阻碍作用与交变电流频率的大小有关。 ( 2 ) 比较电源频率改变前后的大小关系。 [ 解析 ] 由 u ＝ 220 2 sin 10 0π t V ，可得电源原来的频率为 f ＝ω2π＝ 50 Hz ，当电源频率由原来的 50 Hz 增为 100 Hz 时，线圈的感抗增大；在电压不变的情况下，电路中的电流减小， A 错误；灯泡的电阻 R 是一定的，电流减小时，实际消耗的电功率 P ＝ I2R 减小，灯泡变暗， C 正确， D 错误；电压表与电感线圈并联，其示数为线圈两端的电压 U L ，设灯泡两端电压为U R ，则电源电压的有效值为 U ＝ U L ＋ U R ，因 U R ＝ IR ，故电流 I 减小时，U R 减小，因电源电压有效值保持不变，故 U L ＝ U － U R ， U L 增大， B 错误。 [ 答案 ] C 【总结提能】 电感器在电路中的作用 ( 1 ) 通直流、阻交流 直流电 ( 恒定 ) 的电流不变化，不能引起自感现象，所以电感线圈能通直流电；交变电流随时间变化，电感线圈中必产生自感电动势以阻碍电流变化，所以 电感线圈对交变电流有阻碍作用，这种线圈的自感系数应很大。 ( 2 ) 通低频、阻高频 对于不同频率的交变电流来说，同一线圈自感系数一定，频率较低的交变电流通过它时，电流变化慢，产生的自感电动势小，感抗小；高频交变电流通过它时，电流变化快，产生的自感电动势大，感抗大，这种线圈的自感系数较小。 解析： 扼流圈是利用变化的电流通过线圈时，感应出感应电动势，从而来阻碍电流的变化， A 正确；高频扼流圈是 “ 通低频、阻高频 ” ， B 正确；低频扼流圈是。