5.3电感和电容对交变电流的影响
【要点梳理】
要点一、电感对交变电流的阻碍作用
1.电感线圈对交变电流的阻碍作用。交变电流通过线圈时,由于电流时刻在变化,所以自感现象就不断发生,而自感电动势总是阻碍电流变化的,这就是线圈的电感对交变电流的阻碍作用。
2.电感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,电感对交变电流的阻碍作用就越大,感抗也就越大。
3.由影响感抗的因素"频率"可知:电感线圈对恒定电流没有感抗作用,因此电感线圈可以概括为"通直流,阻交流"。同时对频率越高的交变电流,感抗越大,即所谓"通低频,阻高频"。
由影响感抗的因素"自感系数"可知:要使低频扼流圈感抗大,就要用自感系数较大的线圈即匝数较多并有铁芯的扼流圈来担任;高频扼流圈的自感系数要小得多,可以用匝数少且没有铁芯的扼流圈来担任。
根据电感线圈匝数的不同,扼流圈可分为两种:(1)低频扼流圈:通直流,阻交流;(2)高频扼流圈:通低频,阻高频。
要点二、电容器对交变电流的阻碍作用
1.交变电流能够"通过"电容器
电容器两极板间是绝缘材料,当电容器接到交流电源上时,当电源电压升高时,电源给电容器充电,电荷向电容器极板上聚集,在电路中,形成充电电流;当电源电压降低时,电容器放电,极板上聚集的电荷又放出,在电路中形成放电电流。电容器交替进行充电和放电,电路中就有了电流,好像是交变电流"通过"了电容器,但实际上自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质。
2.电容器对交变电流的阻碍作用
对于导线中形成电流的自由电荷来说,当电源的电压推动它们向某一方向做定向运动时,电容器两极板上积累的电荷会阻碍它们向这个方向运动,这就产生了电容对交变电流的阻碍作用。电容对交变电流的这种阻碍作用的大小就称为容抗。
要点诠释:
(1)容抗表示电容对交变电流阻碍作用的大小。
(2)容抗大小由电容器的电容和交变电流的频率决定。电容越大,交变电流的频率越高,容抗越小。
(3)电容对交变电流阻碍作用的实质。当交变电流"通过"电容器时,给电容器充电或放电,使电容器两极形成跟原电压相反的电压,阻碍电流,形成容抗。
(4)电容器在电路中常见的作用有两种,隔直电容器:通交流、隔直流;旁路电容器:通高频、阻低频。
实际应用电路如图所示。