20xx粵教版高中物理選修3-224-5電感器對(duì)交變電流的作用(編輯修改稿)
2024-12-24 02:04 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 為內(nèi)能 電能和磁場(chǎng)能往復(fù)轉(zhuǎn)化 電流的能與電場(chǎng)能往復(fù)轉(zhuǎn)化 特別提醒 電感器對(duì)交變電流的阻礙作用表 現(xiàn)在自感電動(dòng)勢(shì)阻礙線圈中的電流變化，在這個(gè)過程中，一部分電能轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌?chǎng)能儲(chǔ)存在線圈的磁場(chǎng)中，隨著電流的變化，這些磁場(chǎng)能又可以轉(zhuǎn)化為電能，不會(huì)消耗電能；電容器對(duì)交變電流的阻礙作用表現(xiàn)在電容器充電過程中極板上電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)阻礙電荷向極板上聚集；電阻器對(duì)電流的阻礙作用表現(xiàn)在電流的熱效應(yīng)上，電流通過電阻，必然會(huì)產(chǎn)生焦耳熱，使部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，從而造成電能的損耗． 【典例 1 】 如 圖 2 4 、 5 6 所示，是由交流電源供電的線路，如果交變電流的頻率 增大，則 ( ) ． A ．線圈 L 的自感系數(shù)增大 B ．線圈 L 的感抗增大 C ．電路中的電流增大 D ．燈泡變暗 感抗及其應(yīng)用 圖 2 56 解析 自感系數(shù)由線圈本身決定，與交流電的頻率無關(guān)，故 A錯(cuò)誤，交變電流頻率增大時(shí)，線圈的感抗增大，故 B 正確， C錯(cuò)誤，故燈泡中的電流變小，燈泡變暗， D 正確． 答案 BD 借題發(fā)揮 感抗與線圈的自感系數(shù)和交變電流的頻率成正比，在交流電路中它相當(dāng)于一個(gè)電阻，交變電流頻率越高，感抗越大． 【變式 1 】 ( 雙選 ) 如 圖 2 4 、 5 7 所 示，輸入端 ab 的輸入電壓既 有直流成分，又有交流成分，以下說法中正確的是 ( L 的直流電阻與 R 相同 )( ) ． A ．直流成分只能從 L 通過 B ．交流成分只能從 R 通過 C ．通過 R 的既有直流成分又有交流成分 D ．通過 L 的交流成分比通過 R 的交流成分必定要少 圖 2 57 解析 線圈具有通直流阻交流的作用，所以大部分交流成分通過 R ， L 的直流電阻與 R 相同，對(duì)交流的阻礙作用要大于電阻R ，多數(shù)交流成分通過 R ，故選 C 、 D. 答案 CD 【典例 2 】 如 圖 2 4 、 5 8 所示，白熾燈和電容器串聯(lián)后接在交流電源的兩端，當(dāng)交流電的頻率增加時(shí) ( ) ． A ．電容器電容增加 B ．電容器電容減小 C ．電燈變暗 D ．電燈變亮 容抗及其應(yīng)用 圖 2 58 解析 由 C ＝εS4π k d可知， C 與 f 無關(guān)，故 C 不變， A 、 B 錯(cuò)誤．交變電流的頻率增加，容抗變小，故電流變大，故 D 正確． 答案 D 借題發(fā)揮 交變電流能 “ 通過 ” 電容器，但電容又對(duì)交變電流產(chǎn)生阻礙作用，即容抗，容抗的大小不僅與電容量有關(guān)，電容越大容抗越小，而且還與交變電流的頻率有關(guān)，交變電流的頻率越大，容抗也越?。? 【變式 2 】 ( 單選 ) ( 201 1 徐州高二檢測(cè) ) 如 圖 2 4 、 5 9 所示電路，接在交變電流上的燈泡正常發(fā)光，則下列措施能使燈泡變亮的是 ( ) ． A ．將電容器兩極板間距離增大一些 B ．將電容器兩極板正對(duì)面積減小一些 C ．把電介質(zhì)插入電容器兩極間 D ．把交變電流頻率降低一些 圖 2 59 解析 電容對(duì)交變電流的容抗與電容器的電容和交變電流頻率有關(guān)，電容越大，頻率越高，容抗越?。龃箅娙萜鲀蓸O板間距離，減小電容器兩極板正對(duì)面積都使電容器的電容減小，容抗增大，燈泡變
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