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电感和电容对交变电流的影响

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发表于 2011-7-22 10:07:08 | 显示全部楼层 |阅读模式
关键词: 电感 , 电容 , 交变电流
一、电感对交变电流的阻碍作用

具有自感作用的元件叫自感线圈,也称为电感。电感在稳定的交流电路中能够持续分压,其定量的规律究竟怎样?

事实表明,自感线圈的匝数改变、横截面积改变、长度改变,交变电流的频率改变,都会改变这种阻碍作用的大小。而且,一般的规律是这样的:自感系数越大,阻碍作用越大;交流电的频率越高,阻碍作用越大。

1、感抗 :电感对交变电流阻碍作用的大小。自感系数越大,感抗越大;交流电的频率越高,感抗作用越大。

如果一个交流电源的频率很低,我们要求电感线圈对其产生显著的阻碍作用,必须提高自感系数。

而当交流电源的频率已经很高的前提下,电感线圈要对交流电形成阻碍作用,对自感系数的要求就不是很高了。

人们利用电感的感抗和交流电频率、自感系数相关的特性制成了低频扼流圈和高频扼流圈。

2、低频扼流圈:自感系数很大的自感线圈(一般几十亨利),对低频交流电有显著的阻碍作用。

高频扼流圈:自感系数较小的自感线圈(一般几个毫亨),对高频交流电有显著的阻碍作用。

低频扼流圈虽然对高、低频交流都有显著的阻碍作用,但一方面造价较高、另一方面可能不符合电路设计意图(譬如,只要求阻低频,不要求阻高频),所以可能形成尴尬的局面(“一篙子扫一船人”,没有选择余地)。而高频扼流圈的性能就比较奇特了,因为它事实上是有选择的——如果在电子线路中存在高频、低频的信号“混杂”,在通过高频扼流圈后,就形成了一种“过滤”的作用:结果是是剩余低频信号了。

我们拔高频扼流圈的这种作用叫做“滤波”。而由于高频、低频的相对性,高频扼流圈的这种作用事实上可以推广——成为电感线圈的一种共性,即“通低频、阻高频”。

过渡:既然我们的电路可以选择“通低频、阻高频”,可不可以选择“通高频、阻低频”呢?电感显然是不能的。下面看另一种交流元件——

二、电容在交变电路中的作用

电容器中的静电场对带电粒子的运动起到一定的作用。若两端加恒定电流,电容器事实上处于一种不能导通的状态,因此,与之相串联的电阻也就失去了作用。在交变电路中,情况是不是也是这样呢?

对于交流电路,电感是“导通”的元件;电容器对交流电有阻碍作用;电容器极板的正对面积增大,阻碍作用减小。

那么,交流电是怎样“通过”电容器的呢?

由于电容器有容纳电荷的本领,电容器的极板就象一个可以囤积和疏散电荷虽的据点,而在囤积和疏散的过程中,电路中必须要有电荷的流动,这就形成的电流,从而造成一种导通的事实。其实,电荷只是通过了导线,而并没有通过电容器中的绝缘介质。

毕竟这种囤积和疏散的“迂回”运动比起直接的定向移动要间接一些,所以电容对交流电路的阻碍作用就形成了。事实证明,交流电的频率越高、电容器的电容越大,这种阻碍作用就越小。

1、容抗 :电容对交变电流阻碍作用的大小。电容越大,容抗越小;交流电的频率越高,容抗作用越小。

这个规律能不能从理论的角度解释呢?

电容的影响好理解一些,电容大,“吞吐量”大,阻碍自然就小。至于频率的因素,理解有一定的难度,大家可以查一些相关的课外资料。

2、电容的特性:通高频、阻低频。

总之,电感和电容就象两把特殊的“筛子”,能够根据我们的需要,过滤掉我们不需要的“高频”或“低频”信号。这一点,在电子线路中是非常重要的。

三、小结

事实上,对于交流电路而言,除了电阻元件、电感元件、电容元件外,还可以出现二极管三极管。正是这些丰富多彩的元件,赋予了交变电路丰富多彩的性能。如果把直流电路比做独奏曲的话,交流电可以说是交响曲。
发表于 2013-10-23 08:36:41 | 显示全部楼层
复制下来!!!!!!!!!我自己好好学习!!!!!!!!!!!
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