1、2.4 电感器对交变电流的作用 学案(粤教版选修 3- 2) 1电感器由_导线(如漆包线、纱包线等 )一圈紧靠一圈地绕制而成,所以又被 称为_它能把外部电路的_储存在电感器内部的_中 2电感器对恒定电流是_的,对交变电流有_作用对交变电流的阻 碍作用叫 ,交变电流的频率 f 越_,感抗越_;电感器的自 感 系数 L 越大,感抗越 _,即感抗 XL_. 3在电工和电子技术中使用的扼流圈,就是利用电感器对交变电流的_作用制 成的扼流圈通常有两种:一种为_扼流圈,它的自感系数较大,它的作用为 “_ _”; 另一种为_扼流圈,它的自感系数较小,它的作用为 “_” 4如图 1 所示的实验装置,L 1、L
2、 2 为两个规格完全相同的小灯泡,L 为电感线圈,R 为滑动变阻器,S 为双刀双掷开关以及学生电源 图 1 (1)若电感线圈的电感很小,可看作纯电阻,把开关 S 先接到直流电源,调节滑动变阻 器使两个灯泡的亮度相同,然后把开关 S 接到交流电源上,则两个灯泡亮度_,说 明 : _ _. (2)换用自感系数较大的线圈,把开关 S 接到直流电源,调节滑动变阻器使两个灯泡亮 度相同然后再将开关 S 接到交流电源上,则_, 说明:_ _. (3)再换用自感系数更大的线圈,把开关 S 接到直流电源,调节滑动变阻器使两个灯泡 亮度相同、然后再将开关 S 接到交流电源上,则 _ _, 说明: _ _. 【概
3、念规律练】 知识点一 电感对交变电流的阻碍作用 1如图 2 所示的电路中,L 为电感线圈,R 为灯泡,电流表内阻为零电压表内阻无 限大,交流电源的电压 u220 sin 10t V若保持电压的有效值不变,只将电源频率改为2 25 Hz,下列说法中正确的是( ) 图 2 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 2一个灯泡通过一个线圈与一交流电源相连接,如图 3 所示一个铁块插进线圈之后, 该灯泡将( ) 图 3 A变亮 B变暗 C对灯泡没影响 D无法判断 知识点二 对扼流圈的理解 3如图 4 所示电路,前级输出的电流既有高频成分又有低频成分,要把低频成分的电 流输送到下一级,
4、需在 ab 间接一个_扼流圈,它的自感系数应_ 图 4 4(双选) 对于扼流圈的以下说法,正确的是( ) A扼流 圈是利用电感阻碍交变电流的作用制成的 B低频扼流圈用来“通低频、阻高频 ” C高频扼流圈用来“通直流、阻交流 ” D高频扼流圈对低频交变电流阻碍作用较小,对高频交变电流的阻碍作用很大 【方法技巧练】 存在电感器电路的分析技巧 5如图 5 所示的电路中,正弦交流电源电压的有效值为 220 V,则关于交流电压表的 示数,以下说法中正确的是( ) 图 5 A等于 220 V B大于 220 V C小于 220 V D等于零 6(双选) 如图 6 所示,输入端 ab 的输入电压既有直流成分
5、,又有交流成分,以下说 法中,正确的是(L 的直流电阻不为零)( ) 图 6 A直流成分只能从 L 通过 B交 流成分只能从 R 通过 C通过 R 的既有直流成分又有交流成分 D通过 L 的直流成分比通过 R 的直流成分要大 答案 课前预习练 1绝缘 电感线圈 电能 磁场 2导通 阻碍 感抗 高 大 大 2fL 3阻碍 低频 通直流、阻交流 高频 通直流,通低频,阻高频 4(1)相同 当 线圈可看作纯电阻时,它对交变电流的影响与等值的纯电阻所产生的 影响是完全一样的 (2)灯泡 L2 比灯泡 L1 亮 电感线圈有通直流、阻交流的作用 (3) 灯泡 L2 仍然亮,而灯泡 L1 微亮或不亮 线圈的
6、自 感系数越大,对交变电流的阻碍作用越大 课堂探究练 1C 根据所加的交流电 u220 sin 10t V,可知 10 ,由 2f 可得 f5 Hz.2 若只将电源的频率改为 f 25 Hz,则可知电感线圈对交变电流的阻碍作用变大,即感抗 变大,电感线圈跟灯泡串联,由串联分压原理知,线圈两端电压变大,所以电压表示数变 大,电流表示数变小 ,灯泡变暗 点评 电感线圈对交变电流的阻碍作用跟交变电流的频率有关:频率越高阻碍作用就 越大 2B 加入铁芯改变了电感线圈的自感系数,自感系数增大,感抗增大,降落在电感 线圈上的电压增大,降落在灯上的电压减小,所以灯变暗 点评 电感线圈的自感系数与线圈大小、形
7、状、圈数、是否有铁芯等因素有关加入 铁芯后,自感系数增大自感系数增大;对交流的阻碍作用变大 3高频 小 解析 高频扼流圈有“通低频、阻高频”的作用,故应接高频扼流圈,要通过低频即 对低频的阻碍作用小,由 XL2 fL 知 L 要小 4AD 低频扼流圈用来“通直流、阻交流 ”,对低频电流阻碍作用也很大,而高频扼 流圈是对高频阻碍作用很大,对低频阻碍作用较小,用来“通低频,通直流,阻高频”高 频扼流圈的自感系数较小,低频扼流圈的自感系数较大 点评 低频扼流圈, “扼制”低频电流,线圈的自感系数较大;高频扼流圈, “扼制” 高频电流,线圈的自感系数较小 5C 电感对交变电流 有阻碍作用,线圈与灯泡串联,其电压之和等于电源电压,即 UL UR U,故交流电压表的示数小于 220 V,C 正确 方法总结 电感线圈对交变电流的阻碍作用,可与电阻相类比 6CD 由于线圈直流电阻不为零,所以有直流通过 R,而线圈对交流有阻碍作用, 因此也有交流成分通过 R,B 错,C 正确;由于 R 对交流也有阻碍作用,所以也有交流成分 通过 L, A 错;因为一般导线的直流电阻 都很小,所以通过线圈的直流要比通过 R 的要大, D 正确 方法总结 当电感线圈对直流电阻很小时,在直流电路中可做为一个小电阻来理解, 当电感线圈对直流电阻为零时,在直流电路中可做为一根导线来理解