专题35 电感、电容、传感器
一、电感对交变电流的阻碍作用
在交流电路中,电感线圈除本身的电阻对电流有阻碍作用以外,由于自感现象,对电流起着阻碍作用。如果线圈电阻很小,可忽略不计,那么此时电感对交变电流阻碍作用的大小,用感抗(XL)来表示。
由于交变电流大小和方向都在发生周期性变化,因而在通过电感线圈时,线圈上匀产生自感电动势,自感电动势总是阻碍交流电的变化。 又因为自感电动势的大小与自感系数(L)和电流的变化率有关,所以自感系数的大小和交变电流频率的高低决定了感抗的大小。关系式为:XL=2πf L。
此式表明线圈的自感系数越大,交变电流的频率越高,电感对交变电流的作用就越大,感抗也就越大。
自感系数很大的线圈有通直流、阻交流的作用,自感系数较小的线圈有通低频、阻高频的作用。
电感线圈又叫扼流圈,扼流圈有两种:一种叫做低频扼流圈,线圈的自感系数L很大,作用是“通直流。阻交流”,另一种叫做高频扼流圈,线圈的自感系数很小,作用是“通低频,阻高频”。
二、电容器对交变电流的阻碍作用
直流电流是不能通过电容器的,但在电容器两端加上交变电压时,通过电容器的充放电,即可实现电流“通过”电容器。这样,电容器对交变电流的阻碍作用就不是无限大了,而是有一定的大小,用容抗(XC)来表示电容器阻碍电流作用的大小,容抗的大小与交变电流的频率和电容器的电容有关,关系式为:。
此式表明电容器的电容越大,交变电流的频率越高,电容对电流的阻碍作用越小,容抗也就越小。
由于电容大的电容器对频率高的交流电流有很好的通过作用,因而可以做成高频旁路电容器,通高频、阻低频;利用电容器对直流的阻止作用,可以做成隔直电容器,通交流、阻直流。电容器在电路中表现为“通交流、隔直流、通高频、阻低频”。
电容的作用不仅存在于成形的电容器中,也存在于电路的导线、元件及机壳间,当交流电频率很高时,电容的影响就会很大.通常一些电器设备和电子仪器的外壳会给人以电击的感觉,甚至能使测试笔氖管发光,就是这个原因。
【题1】如图,交流电源的电动势有效值与直流电源的电动势相等,两电源的内阻均可忽略,三个灯泡是完全相同的,分别与定值电阻、电感器和电容器相接。当S接1时三个灯泡的亮度相同,那么S接2时
A.三个灯泡亮度相同
B.甲灯比乙灯亮,丙灯不亮
C.甲灯比乙灯暗,丙灯不亮
D.甲灯和乙灯亮度相同,丙灯不亮
【答案】C
【题2】(多选)某音响电路的简化电路图如图,输入信号既有高频成分,也有低频成分,则
A.电感L1的作用是通高频
B.电容C2的作用是通高频
C.扬声器甲用于输出高频成分
D.扬声器乙用于输出高频成分
【答案】BD