第3节 电感和电容对交变电流的影响
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知识点
题号
1.感抗和容抗的理解
1、3、4、5、10、12
2.对电容器导电特性的理解
2
3.电感器、电容器的应用
6、7、8、9、11
巩固基础
1.关于电阻、电感、电容对电流作用的说法正确的是( A )
A.电阻对直流电和交流电的阻碍作用相同
B.电感对直流电和交流电均有阻碍作用
C.电容器两极板间是绝缘的,故电容支路上没有电流通过
D.交变电流的频率增加时,电阻、电感、电容的变化情况相同
解析:电阻的阻碍作用对直流电和交流电相同,A正确;电感对直流电没有阻碍作用,对交流电有阻碍作用,B错误;由于电容器不断地充放电,电路中存在充电电流和放电电流,C错误;电阻的阻值与交流电的频率无关,感抗随交流电频率的增大而增大,容抗随交流电频率的增大而减小,D错误.
2.对电容器能通交变电流的原因,下列说法中正确的是( BD )
A.当电容器接到交流电源上时,因为有自由电荷通过电容器,电路中才有交变电流
B.当电容器接到交流电源上时,电容器交替进行充电和放电,电路中才有交变电流
C.在有电容器的交流电路中,没有电荷定向移动
D.在有电容器的交流电路中,没有电荷通过电容器
解析:在交流电路中电容器实质上是通过反复充、放电来实现通电的,并无电荷通过电容器,故B、D正确,A、C错误.
3.一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接,如图所示.一块铁插进线圈之后,该灯将( B )
A.变亮
B.变暗
C.没有影响
D.无法判断
解析:在线圈内由于磁场变化而产生的感应电动势,总是反抗电流变化.正是这种反抗变化的特性(电惰性),使线圈产生了感抗.加入铁芯改变了电感的自感系数,自感系数增大,感抗增大,降落的电压增大,灯泡上的电压减小,所以灯变暗.故B正确.
在交流电路中一定要弄清感抗和容抗与哪些因素有关.
4.(2012年海南省海南中学高二第一学期期中考试)如图所示电路中,u是有效值为220 V的交流电源,C是电容器,R是电阻,关于交流电压表的示数,下列说法中正确的是( C )
A.等于220 V B.大于220 V
C.小于220 V D.等于零
解析:交流电压表测得的是电阻R两端电压的有效值,因电容器对交变电流的容抗使得电容器两端有一部分电压,使电阻两端电压小于电源提供的电压.
交流电不同于直流电,交流电能“通过”电容器,所以电压表有示数.
5.直流电源的电压与交流电源电压的有效值相同,自感线圈的直流电阻不计,则灯泡发光最亮的是图中的( D )
解析:电容C、电感L都对交流电有阻碍作用,故A、B两图中灯不是最亮的;C图中灯被短路,不亮;D图中电容C有隔直流作用,所以D中灯泡最亮.
6.某信号源中有直流成分、交流高频成分和交流低频成分,为使放大器仅得到交流低频成分,如图所示电路中可行的是( D )
解析:信号中含有三种成分,去掉直流成分用隔直电容即可,因此排除A、B.而C中交流高、低频成分均进入放大器,需加入另一旁路电容C2,所以D项正确.
7.如图(甲)、(乙)两图是电子技术中的常用电路,a、b是各部分电路的输入端,其中输入的交流高频成分用“”表示,交流低频成分用“~”表示,直流成分用“—”表示.关于两图中负载电阻R上得到的电流特征是( AC )
A.图(甲)中R得到的是交流成分
B.图(甲)中R得到的是直流成分
C.图(乙)中R得到的是低频成分
D.图(乙)中R得到的是高频成分
解析:当交变电流加在电容器上时,有“通交流、隔直流,通高频、阻低频”的特性,(甲)图中电容器隔直流,R得到的是交流成分.A正确、B错误;(乙)图中电容器通过交流高频成分,阻碍交流低频成分,R得到的是低频成分,C正确、D错误.
8.在收音机线路中,天线接收下来的电信号既有高频成分又有低频成分,经放大后送给下一级,需要把低频成分和高频成分分开,只让低频成分输入给下一级,我们采用了如图装置电路,其中代号a、b应选择的元件是( C )
A.a是电容较大的电容器,b是低频扼流线圈
B.a是电容较大的电容器,b是高频扼流线圈
C.a是电容较小的电容器,b是高频扼流线圈
D.a是电容较小的电容器,b是低频扼流线圈
解析:电容器具有通高频、阻低频作用,这样的电容器电容应较小,故a处放电容较小的电容器.电感线圈在该电路中要“通低频、阻高频”,所以b处应接一个高频扼流线圈.
提升能力
9.“二分频”音箱内有高、低两个扬声器.音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来,送往相应的扬声器,以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动.如图所示为音箱的电路简化图,高、低频混合电流由a、b端输入,L1和L2是线圈,C1和C2是电容器,则( BD )
A.甲扬声器是高音扬声器
B.C2的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器
C.L1的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器
D.L2的作用是减弱乙扬声器的低频电流
解析:甲扬声器中,L1串联在电路中,对高频电流的阻碍作用很大,对低频电流阻碍作用较小;C1并联在电路中,对高频电流的阻碍作用小,可以给高频电流提供通路,使低频电流通过扬声器传出,所以甲为低频扬声器.乙扬声器中,C2串联在电路中,对低频电流的阻碍作用很大,对高频电流的阻碍作用较小,L2并联在电路中,对低频电流的阻碍作用较小,可以给低频电流提供通路,使高频电流通过扬声器传出,所以乙为高频扬声器.
这是一个实际应用问题,考查电感、电容在高频、低频同时存在的电路中的综合作用.只要抓住基础知识点,就可进行综合分析.
10.如图所示,两个同学利用图示装置做实验,第一位同学使ab在导轨上匀速运动,第二位同学使ab在导轨上做变速运动,但两位同学对ab杆做的功一样多,第一位同学的方法使小灯泡消耗的电能为W1,第二位同学的方法使小灯泡消耗的电能为W2,它们相比较( B )
A.W1=W2 B.W1>W2
C.W1
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