2017-2018学年粤教版选修3-2 电感器对交变电流的作用 第1课时 学案
2017-2018学年粤教版选修3-2  电感器对交变电流的作用 第1课时 学案第2页

  1.为什么电感线圈会对交变电流产生阻碍作用,而对稳定的直流电没有阻碍作用?

  答案:由于电流变化时会引起穿过电感线圈的磁通量变化,从而在电感线圈中激发出自感电动势,根据楞次定律,自感电动势将阻碍电感线圈中电流的变化,因此产生对交变电流的阻碍作用.而由于稳恒电流不发生变化,在电感线圈中不会产生自感电动势,也不会产生阻碍作用.

  2.为什么交变电流的频率越高,电感器对交流电的阻碍作用就越大?

  答案: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,并且阻碍的感抗XL=2πfL,L为线圈的自感系数,f为交流电的频率,从式中可以看出:交变电流频率越高,线圈自感系数越大,感抗就越大,所以电感器对交变电流的阻碍作用也就越大.

  

  在如图所示的电路中,L为电感线圈,R为灯泡的电阻,电流表内阻为零,电压表内阻无限大,交流电源的电压U=220sin 100πt V.若保持电源电压有效值不变,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.电压表示数增大

  C.灯泡变暗 D.灯泡变亮

  思路点拨:解答本题时应把握以下两点:

  (1)感抗与交变电流的频率的关系;

  (2)闭合电路的电压关系.

  答案:BC

  解析:由U=220sin 100πt,可得电源原来的频率为f== Hz=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,选项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,选项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UL;设灯泡两端电压为UR,则电源电压的有效值为U=UL+UR.因UR=IR,电流I减小时,UR减小.因电源电压有效值保持不变,故UL=U-UR增大,选项B正确.

  电感器在电路中的作用可简单概括为"通直流、阻交流,频率越高,阻碍越大".

  电感器的感抗大小的公式是:

  XL=2πfL

  式中f是交流电的频率,L是电感器的自感系数.

  

  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,如图所示,再接入原电路,通过线圈的电流为I′,则(  ).

  

  A.I′>I     B.I′<I

  C.I′=I D.无法比较

答案:B