1、第 5 节 电感器在交流电路中的作用 1电感器对交流电有阻碍作用，阻碍作用的大小用_表示，线圈的自感系数越大，交流电的频率越高，对交流电的阻碍作用_，即感抗_，X L_.2感抗的形成是因为交变电流通过线圈时，由于自感的作用产生了_，自感电动势要阻碍电流的变化，这样就形成了对电流的阻碍作用3电子技术中常用的扼流圈有两类：一类是低频扼流圈，它的作用是“_”；另一类是高频扼流圈，它的作用是“_”4如图 1 所示，电键接直流上灯泡的亮度_( 填大于、小于或等于) 接到交流上灯泡亮度，说明线圈对直流电和交变电流的阻碍作用不同图 15如图 2 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
2、流电压表的示数，以下说法中正确的是( )图 2A等于 220 V B大于 220 VC小于 220 V D等于零6电感和电容对交流电的阻碍作用的大小不但跟电感、电容本身有关，还跟交流电的频率有关，下列说法中正确的是( )A电感是通直流、阻交流，通高频、阻低频B电容是通直流、阻交流，通高频、阻低频C电感是通直流、阻交流，通低频、阻高频D电容是通交流、隔直流，通低频、阻高频【概念规律练】知识点一 电感对交变电流的阻碍作用图 31如图 3 所示电路中，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225
3、 Hz，下列说法中正确的是( )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 4 所示一个铁块插进线圈之后，该灯泡将( )图 4A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 5 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，需在 ab 间接一个_扼流圈，它的自感系数应_图 54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
4、阻碍作用很大【方法技巧练】电容器与电感器配合使用时的分析技巧5如图 6 所示是电视机电源部分的滤波装置，当输入端输入含有直流成分、交流低频成分的电流后，能在输出端得到较稳定的直流电，试分析其工作原理及各电容和电感的作用图 66在图 7 所示的电路中，a、b 两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频交流；L 是一个 25 mH 的高频扼流圈，C 是一个 100 pF 的电容器，R 是负载电阻下列说法中正确的是( )图 7AL 的作用是 “通低频，阻高频”BC 的作用是“通交流，隔直流”CC 的作用是“通高频，阻低频”D通过 R 的电流中，低频交流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比1关于感抗
5、，下列说法中正确的是( )A感抗是由于电流变化时在线圈中产生了自感电动势，阻碍电流的变化B感抗的大小不仅与自感系数有关，还与电流的频率有关C感抗虽然对交变电流有阻碍作用，但不消耗能量D感抗是线圈的电阻产生的2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，再接入原电路，通过线圈的电流为 I，则( )AI I BI ICII D无法比较3. 两个相同的灯泡 L1 和 L2，接到如图 8 所示的电路中，灯 L1 与电容器串联，灯 L2 与电感线圈串联，当 a、b 处接电压最大值为 Um、频率为 f 的正弦交流电源时，两灯都发光，且亮度相同更换一个新的正弦交流电源后，灯 L1 的
6、亮度高于灯 L2 的亮度，新电源的电压最大值和频率可能是 ( )图 8A最大值仍为 Um，而频率大于 fB最大值仍为 Um，而频率小于 fC最大值大于 Um，而频率仍为 fD最大值小于 Um，而频率仍为 f4在频率为 f 的交变电流电路中，如图 9 所示，当开关 S 依次分别接通 R、C 、L 支路，这时通过各支路的电流有效值相等若将交变电流的频率提高到 2f，维持其他条件不变，则下列几种情况不正确的是( )图 9A通过 R 的电流有效值不变B通过 C 的电流有效值变大C通过 L 的电流有效值变小D流过 R、C、L 的电流有效值都不变5如图 10 所示，输入端 ab 的输入电压既有直流成分，又
7、有交流成分，以下说法中，正确的是( L 的直流电阻不为零)( )图 10A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6.如图 11 所示的电路中，A、B、C 三灯亮度相同，电源为 220 V,50 Hz 的交流电源，以下叙述中正确的是( )图 11A改接 220 V,100 Hz 的交流电源时，A 灯变亮，B 灯变暗，C 灯亮度不变B改接 220 V,100 Hz 的交流电源时， A 灯变暗，B 灯变亮， C 灯变亮C改接 220 V 的直流电源时，A 灯熄灭，B 灯变亮，C 灯亮度不变D改接 220
8、 V 的直流电源时，A 灯熄灭，B 灯变亮，C 灯变暗7如图 12 所示， “二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分别处于高音、低音频段，分别称为高音扬声器和低音扬声器，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、低频的机械振动图为音箱的电路图，高、低频混合电流由a、b 端输入，L 1 和 L2 是线圈， C1 和 C2 是电容器( )图 12A甲扬声器是高频扬声器BC 2 的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器CL 1 的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器DL 2 的作用是减少通过乙扬声器的低频电流8
9、彩色电视机的电源输入端装有电源滤波器，其电路图如图 13 所示，主要元件是两个线圈 L1、L 2，它们的自感系数很大，F 是保险丝，R 是压敏电阻(正常情况下阻值很大，但电压超过设定值时，阻值会迅速减小，可以保护与其并联的元件)，C 1、C 2 是电容器，S为电视机开关，某一次用户没有先关电视机(没有断开 S)就拔掉电源插头，结果烧坏了图中的电路元件，可能被烧坏的元件是( )图 13AR BL 1 或 L2 CC 2 DC 19在收音机线路中，经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 14 所示装
10、置电路，其中代号 a、b 应选择的元件是( )图 14Aa 是电容较大的电容器， b 是低频扼流线圈Ba 是电容较大的电容器，b 是高频扼流线圈Ca 是电容较小的电容器，b 是高频扼流线圈Da 是电容较小的电容器， b 是低频扼流线圈题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9答 案10.如图 15 所示，A、B、C 为三个相同的灯泡，a、b、c 为与之串联的三个元件，E 1为直流电源，E 2 为交流电源当开关 S 接“1”时，A、B 两灯均正常发光，C 灯不亮；当开关 S 接“2”时， A 灯仍正常发光，B 灯变暗，C 灯正常发光由此可知，a 元件应是_，b 元件应是_，c 元件应是_图 15
11、11如图 16 所示为电子技术中的部分电路，前级输出的电流中既有直流成分，又有交流成分如果只需要把交流成分输送到下一级装置，应在 a、b 两点间接入一个_；如果只需把直流输送到下一级装置，应在 a、b 两点间接入一个_图 1612如图 17 所示，是一个判定 AB 之间电源性质的仪器，自感系数和电容都较大若接通电源后只有绿灯亮，则图 17(1)AB 之间是什么电源？(2)若只有红灯亮或黄灯亮，AB 之间电源又如何？第 5 节 电感器在交流电路中的作用 答案课前预习练1感抗 越大 越大 2fL2自感电动势3通直流，阻交流 通低频，通直流，阻高频4大于5C 电感对交变电流有阻碍作用， 线圈与灯泡串
12、联，其电压之和等于电源电压，即UL URU，故交流电压表的示数小于 220 V，C 正确6C 电感线圈的作用是“通直流、阻交流，通低 频、阻高频”，电容器的作用是“通交流、隔直流，通高频、阻低频”，所以 C 项正确课堂探究练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，电感跟电灯串联，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，电灯变暗点评 电感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
13、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，降落在灯泡上的 电压减小，所以灯泡 变暗点评 电感线圈的自感系数与 线圈大小、形状、圈数以及是否有铁芯等因素有关加入铁芯后，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，
14、 “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5见解析解析 当含有多种成分的电流 输入到 C1 两端，由于 C1 的“通交流、隔直流”的功能，电流中的交流成分被衰减，而 线圈 L 有“通直流、阻交流”的功能，直流成分电流顺利通过L，一小部分交流通过 L，到达 C2 两端时，C 2进一步滤除电 流中残余的交流成分，这样在输出端得到较稳定的直流电，这 个直流电供电视机内芯正常工作6ACD L 是一个自感系数很小的高频扼流圈，其作用是“通低频，阻高频”，A 正确；C 是一个 电容很小的电容器，在题图所示电路中，对高频交流的容抗远小于对低频交流的容抗，其作用
15、是“ 通高频、阻低频”， C 正确；因电路中无直流电流，B 错误；由于 L 对高频交流的阻碍作用和 C 对高频交流的旁路作用，使得通过 R 的电流中，低频交流所占的百分比远大于高频交流的百分比，D 正确 方法总结 要正确理解电阻、电感、电容对交流、直流的阻碍作用(1)电阻对交流、直流有相同的阻碍作用，交变电流频率变化时，阻碍作用不 变(2)电容器通交流隔直流，通高频阻低频(3)电感器通直流阻交流，通低频阻高频课后巩固练1ABC2B 当交变电流通过长直导线时，对交变电流的阻碍作用相当于一个 电阻器，当 导线绕成线圈后，就成了一个电 感器， 电流除受电阻的阻碍作用外，还受到电感器的阻碍作用，电流减
16、小3A 电压最大值不变，则 其有效值也不变，当频率变大时，容抗变小，感抗变大，故L1变亮， L2变暗，即灯 L1 的亮度高于灯 L2 的亮度， A 项正确，B 项错误；若最大值大于 Um，频率不变，容抗、感抗均不变 ，故 L1、L2 的亮度都增大，但亮度相同，C 项错误，同理知 D 项错误 4D 电阻对交变电流阻碍作用的大小与电流的频率无关，因此，通过电阻的电流的有效值不变电感对交变电流阻碍作用的大小用感抗表示，线圈的自感系数越大，电流的频率越高，自感电动势就越大，即线圈对电流的阻碍作用就越大，感抗也就越大，因此，通过电感的电流有效值变小电容器 对交变电流阻碍作用的大小用容抗表示，电容一定时，
17、在相同的电压下电容器容纳的电荷一定， 频率越高，充、放电的时间越短，充、放电的电流越大，容抗越小，因此，通过电容器的 电流有效值变大5CD 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6AC 电源由“220 V,50 Hz”改为“220 V,100 Hz”时，由 XL2fL ，XC 可知 XL12fC变大，X C减小，A 变亮，B 变暗， C 不变，A 对，改接 220 V
18、直流电源时，电容器处于断路，A灯熄灭，C 灯亮度不变，由于 L 对直流没有感抗，所以 B 灯变亮，C 对7BD 这是一个实际应用 问题，考查对电感、 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 进行综合分析电路中的电感和电容作用可以简单概括为：电感通直流，阻交流，通低频，阻高频；电容通交流，隔直流，通高频，阻低频8BC 由于 L1 和 L2 的自感作用，R，C 2，L2，L1 所构成的闭合回路中产生较大的电流，C2，L1，L2 可能 烧坏，而 C1 与 R 元件并联，由于 R 的保护 C1 不会烧坏，选 B、C.9C 电容器具有通高频、阻低 频的作用， 这样的电容器
19、 电容应较小电感线圈在该电路中要求做到通低频、阻高频 ，所以它是一个高 频扼流圈(自感系数较小的电感线圈)10电阻 电感器 电容器11电容器 电感器12(1)AB 间接交流(2) 只有红灯亮，AB 间接直流且 A 端为正极；只有黄灯亮，AB 间接直流且 B 端为正极解析 由于电容器 C 具有隔直流的特性，故只有绿灯亮时 AB 之间必是交流电源，至于此时为什么红灯和黄灯不亮， 则是由于线圈 L 具有阻交流的作用当 AB 之间接入直流电时，绿灯不亮是显见的，此时红灯亮 还是黄灯亮， 则必须考虑二极管 D1 和 D2 的单向导电性故AB 间 接交变电 流时，绿灯亮； AB 间接直流电且 A 端是正极时红灯亮；AB 间接直流电且 B 端是正极时黄灯亮
