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浅谈电容和电感在交流电路中的作用
来源:www.4118.com 发布日期:2018-12-13 点击量:812

电容:电容器是一种能够储藏电荷。电感:主要起到滤波、振荡、延迟、陷波等作用,还有筛选信号、过滤噪声、稳定电流及抑制电磁波干扰等作用。


一、电容


1.电容器在电路中的作用


(1)通交流、隔直流,用来“通交流、隔直流”的电容器叫隔直电容器,其电容一般较大,常串接在两级电路之间,以使电流中的交流成分通过。


(2)通高频、阻低频.在电子技术中,从某一装置输出的交流常既有高频成分,又有低频成分,若在下一级电路的输入端并联一个电容器,就可只把低频成分的交流信号输送到下一级装置。


2.电容器为何能“通交流”


  把交流电源接到电容器两个极板上后,当电源电压升高时,电源给电容器充电,电荷向电容器极板上聚集,在电路中形成充电电流;当电源电压降低时,电容器放电,原来极板上聚集的电荷又放出,在电路中形成放电电流,电容器交替进行充电和放电,电路中就有了电流,好像是交流“通过”了电容器,但实际上自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质。


3. 电容器对交变电流的阻碍作用是怎样形成的


  大家知道,恒定电流不能通过电容器,原因是电容器的两个极板被绝缘介质隔开了。当接到交流电源上时,电源使导线中自由电荷向某一方向定向移动,对电容器进行“充放电”,电容器两极板在此过程中由于电荷积累(或减少)而产生电动势,因而反抗电荷的继续运动,就形成了电容对交变电流的阻碍作用。


  电容器对交变电流的阻碍作用大小用“容抗”来表示,即,电容越大,频率越高,电容器对交变电流的阻碍作用越小,容抗越小。


二、电感


1.电感线圈在电路中的作用


(1)扼流圈:利用电感阻碍交变电流的作用制成的电感线圈。


(2)通低频、阻高频,这是对不同频率的交变电流而言的,因为交变电流的频率越高,电流变化越快,感抗也就越大,对电流的阻碍越大。


(3)通直流、阻交流,这是对两种不同类型的电流而言的,因为恒定电流的电流不变化,不能引起自感现象,所以对恒定电流没有阻碍作用,交流电的电流时刻改变,必有自感电动势产生以阻碍电流的变化,所以对交流有阻碍作用。


  低频扼流圈:线圈绕在铁芯上,匝数多,自感系数大,电阻较小,具有“通直流、阻交流”的作用。


  高频扼流圈:匝数少,自感系数小;具有“通低频、阻高频”的作用。


2.电感对交变电流的阻碍作用


  交变电流通过电感线圈时,由于电流时刻都在变化,因此在线圈中就会产生自感电动势,而自感电动势总是阻碍原电流的变化,故电感线圈对交变电流会起阻碍作用,前面大家已经学习过,自感电动势的大小与线圈的自感系数及电流变化的快慢有关,自感系数越大,交变电流的频率越高,产生的自感电动势就越大,对交变电流的阻碍作用就越大,电感对交流的阻碍作用大小的物理量叫做感抗,用XL表示,且XL=2πfL。感抗的大小由线圈的自感系数L和交变电流的频率f共同决定。


三、电阻、电感和电容的区别


  电阻、电感线圈和电容器在交流电路中所起的作用不同,电阻对所有电流阻碍作用相同,其结果是电能转化为内能。电感线圈(其内阻不计)和电容器对交流的阻碍作用与频率有关,其结果是使电场能与磁场能相互转化。解决具体问题时切勿认为电感线圈L总是“通直流,阻交流”,电容器C总是“通交流,隔直流”,要考虑交变电流的频率高低,认真核对电感和电容所适用的条件。


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