电感器对交流电阻碍作用的原理(电感器对交变电流的阻碍作用)
电感器对交流电阻碍作用的原理(电感器对交变电流的阻碍作用)(2)物理意义:电感器对交变电流的阻碍作用的大小用感抗表示.(1)定义:电感器对交流电的阻碍作用,称为感抗.☞为什么电感器对交变电流有阻碍作用?交变电流通过线圈时,由于电流时刻都在变化,所以自感现象就不断地发生,而自感电动势总是要阻碍电流的变化,这就是电感器对交变电流的阻碍作用.2.感抗
1.探究电感器对交变电流的阻碍作用
把带铁芯的线圈与小灯泡串联,先接到直流电源上,然后再接到交流电源上,如图所示.已知直流电源电压与交流电源电压有效值相等.
(1)现象:接通直流电源时,灯泡亮些;接通交流电源时,灯泡暗些.
(2)结论:电感线圈对交变电流有阻碍作用.
☞为什么电感器对交变电流有阻碍作用?
交变电流通过线圈时,由于电流时刻都在变化,所以自感现象就不断地发生,而自感电动势总是要阻碍电流的变化,这就是电感器对交变电流的阻碍作用.
2.感抗
(1)定义:电感器对交流电的阻碍作用,称为感抗.
(2)物理意义:电感器对交变电流的阻碍作用的大小用感抗表示.
(3)影响感抗大小的因素:线圈的自感系数、交变电流的频率.线圈的自感系数越大,交变电流的频率越高,线圈的感抗就越大;有铁芯时要比没有铁芯时的感抗更大.
(4)感抗的单位是欧姆,用符号Xʟ表示,Xʟ=2πfL,其中f为交变电流的频率,L为线圈的自感系数.此公式虽然不要求掌握,但可以用来定性地分析问题.
☞如图所示,把带铁芯的线圈L与小灯泡串联起来,把它们接到交流电源上.
(1)电路接通时,灯泡是否立即发光?
(2)换用自感系数更大的线圈或调换频率更高的交流电源,灯泡的亮度有何变化?说明了什么?
答案:
(1)灯泡是逐渐变亮的.
(2)无论是换用自感系数更大的线圈还是调换频率更高的交流电源,灯泡均变暗,说明线圈的自感系数越大,交变电流的频率越高,线圈对交变电流的阻碍作用越大.
☞为什么线圈的感抗跟线圈的自感系数和交变电流的频率有关呢?
感抗是由自感现象引起的,线圈的自感系数L越大,自感作用就越大因而感抗越大,交变电流的频率f越高,电流的变化越快,自感作用也越大,因而感抗越大.
3.感抗的应用
低频扼流圈用来“通直流,阻交流”,因此可以用低频扼流圈来分离“直流和交流”;高频扼流圈对高频交变电流阻碍作用较大,对低频交变电流阻碍作用较小,因此可以用高频扼流圈分离“低频交变电流和高频交变电流”.
R₂两端直流电压与R₁两端直流电压大致相等,R₂两端交流电压比R₁两端交流电压小得多.
☞“通直流,阻交流”与“通低频,阻高频”
(1)“通直流,阻交流”:恒定的直流不变化,不能引起自感现象,而交变电流时刻改变,必有自感电动势产生来阻碍电流的变化;
(2)“通低频,阻高频”:交变电流的频率越高,电流的变化也就越快,自感作用越强,感抗也就越大.