功率电感的作用

第1篇：功率电感的作用

电感和电容在无功功率中的作用

电力系统电压与无功补偿

现代生产和现代生活离不开电力。电力部门不仅要满足用户对电力数量不断增长的需要，而且也要满足对电能质量上的要求。所谓电能质量，主要是指所提供电能的电压、频率和波形是否合格，在合格的电能下工作，用电设备性能最好、效率最高，电压质量是电能质量的一个重要方面，同时，电压质量的高低对电网稳定、经济运行也起着至关重要的作用。 信息请登陆:输配电设备网

1. 电压与无功补偿

电压顾名思义就是电(力)的压力。在电压的作用下电能从电源端传输到用户端，驱动用电设备工作。

交流电力系统需要电源供给两部分能量，一部分将用于作功而被消耗掉，这部分电能将转换为机械能、光能、热能或化学能，我们称为“有功功率”。另一部分能量是用来建立磁场，用于交换能量使用的，对于外部电路它并没有作功，由电能转换为磁能，再由磁能转换为电能，周而复始，并没有消耗，这部分能量我们称为“无功功率”，无功是相对于有功而言，不能说无功是无用之功，没有这部分功率，就不能建立感应磁场，电动机、变压器等设备就不能运转。在电力系统中，除了负荷无功功率外，变压器和线路的电抗上也需要大量无功功率。

国际电工委员会给出的无功功率的定义是：电压与无功电流的乘积为无功功率。其物理意义是：电路中电感元件与电容元件活动所需要的功率交换称为无功功率。 信息来自:

电容和电感并联接在同一电路时，当电感吸收能量时，正好电容释放能量;电感放出能量时，电容正好吸收能量。能量就在它们中间互相交换。即电感性负荷所需的无功功率，可以由电容器的无功输出得到补偿，因此我们把具有电容性的装置称为“无功补偿装置”。

电力系统常用的无功补偿装置主要是电力电容器和同步调相机。 信息来源:http://

若电力负荷的视在功率为S，有功功率为P，无功功率为Q，有功功率、无功功率和视在功率之间的关系可以用一个直角三角形来表示，以有功功率和无功功率各为直角边，以视在功率为斜边构成直角三角形，有功功率与视在功率的夹角称为功率因数角。有功功率与视在功率的比值，我们称为功率因数，用cosf表示，cosf = P/S。它表明了电力负荷的性质。

P = UIcosf

Q = UIsinf

S = (P2 + Q2)1/2 = UI 信息来自:输配电设备网

有功功率的常用单位为千瓦(kW)，无功功率为千乏(kvar)，视在功率的单位为千伏安(kVA)。

无功功率按电路的性质有正有负，Q为正值时表示吸收无功功率，Q为负值时表示发出无功功率，在感性电路中，电流滞后于电压，f > 0，Q为正值。而在容性电路中，电流超前于电压，f < 0，Q为负值。(f表示电流与电压的方向，是滞后还是超前)信息来源:http://tede.cn

这就是人们通常称电动机等设备“吸收”无功而电容器发出“无功”的道理。

2. 电压水平与无功功率补偿

当输电线路或变压器传输功率时，电流将在线路或变压器阻抗上产生电压损耗，下面以一条输电线路为例来分析这个问题。一段输电线路的单相等值电路，其中R、X分别为一相的电阻和等值电抗，U

1、U2为首未端相电压，I为线路中流过的相电流。 信息来自:输配电设备网

为了说明问题，以线路末端电压U2为参考轴，设线路电流I为正常的阻感性负荷电流，它滞后于U2一个角度f，电流流过线路电阻产生一个电压降IR，它与电流向量同方向，同时，线路电流也在线路上产生一个电压降IX，它超前于电流向量90度,U1就是U

2、IR、IX三个电压的和。

线路的电压损耗DU为电压DU1和DU2之和，U1 = IRcosf，DU2 = IXsinf，所以线路的电压损耗为DU = DU1 + DU2 = I(Rcosf + Xsinf)，如果电流I用线路末端的单相功率S和电压U2来表示，即

P = U2Icosf, Q = U2Isinf

则可得： 信息来自:输配电设备网

DU = (PR + QX)/U2

由此可见，电压损耗由两部分组成，即有功功率在电阻上的压降和无功功率在电抗上的压降。

一般说来，在超高压电网的线路、变压器的等值电路中，电抗的数值比电阻大得多。所以无功功率对电压损耗的影响很大，而有功功率对电压损耗的影响则要小得多。因此，可以得出结论，在电力系统中，无功功率是造成电压损耗的主要因素。 信息来自:输配电设备网

从前面的分析我们知道，当线路、变压器传输功率时，会产生电压损耗，因而影响了电网各处电压的高低。如果能改变线路、变压器等电网元件上的电压损耗，也就改变了电网各节点的电压状况。

由电压损耗表达式DU = (PR + QX)/U可知，要改变电压损耗有两种办法。

(1)改变元件的电阻;(2)改变元件的电抗，都能起到改变电压损耗的作用。

可采取的一种办法是增大导线截面减小电阻以减小电压损耗，这种办法在负荷功率因数较高、原有导线截面偏小的配电线路中比较有效。适宜负荷不断增加的农村地区采用。

而电网中用的最多的办法是减少线路中的电抗，在超高压输电线路中广泛采用的分裂导线就可以明显降低线路的电抗。在我国，220kV线路一般采用二分裂、500kV线路采用四分裂导线。采用分裂导线，降低线路电抗，不仅仅减少了电压损耗，而且有利于电力系统的稳定性，能提高线路的输电能力。现在已逐步采用的紧凑型结构输电线路，还可以进一步降低输电线路的电抗，不仅提高了电网的稳定性，同时，也降低了线路的电压损耗。

减小线路电抗的另一种办法是采用串联电容补偿，就是在线路中串联一定数值的电容器，大家知道，同一电流流过串联的电感、电容时，电感电压与电容电压在相位上正好差180度.采用串联电容补偿其主要目的也是增加线路的输电能力，提高电网的稳定性，同时，也降低了线路电压损耗。

串联电容器补偿，现在主要应用于超高压、大容量的输电线路上，山西大同到北京的500kV输电线路全长300多km，在加装了串联电容补偿后电网线损降低，电压质量改善，电网运行的稳定性得到加强，而且输电能力提高了30%以上。 信息请登陆:输配电设备网

为了更直观的说明改变电抗对降低电路电压损耗的作用，我们举一个简单的例子：

有一110kV线路，输送有功功率15MW，无功功率20Mvar，线路电阻R为2W，线路电抗XL为6W(这里只是假设的数值，因线路的电抗和线路的长度、截面、材料，结构等诸多因素有关，计算比较复杂) 信息来自:

求：在电抗XL = 6W和经补偿后电抗XL = 2W时的压降。

解：XL = 6W时电压损耗：

DU = (PR + QXL)/U = (15×106×2 + 20×106×6)/(110×103×31/2) = 788(V)

XL = 2W时电压损耗：

DU = (PR + QXL)/U = (15×106×2 + 20×106×2)/(110×103×31/2) = 368(V) 信息来自:

减少电压损耗 = 788V14.528 = 25.472Mvar。 信息来自:输配电设备网

补偿前后有功损耗相差219kW。由计算结果可知补偿无功功率25.472Mvar后每小时可降低线损219kWh。 信息来自:输配电设备网

无功补偿对电力系统的重要性越来越受到重视，合理地投停使用无功补偿设备，对调整电网电压、提高供电质量、抑制谐波干扰、保证电网安全运行都有着十分重要的作用。 信息来自:

无功补偿装置的合理使用可以给供电企业带来巨大的经济效益。对于像北京电力公司这样的大企业来说，线损每降低0.1个百分点，就可以增加上千万元收入。 信息请登陆:输配电设备网

从根本上说，要维持整个系统的电压水平，就必须有足够的无功电源来满足系统负荷对无功功率的需求和补偿线路和变压器中的无功功率损耗。

如果系统无功电源不足，则会使电网处于低电压水平上的无功功率平衡，即靠电压降低、负荷吸收无功功率的减少来弥补无功电源的不足。同样，如果由于电网缺乏调节手段或无功补偿元件的不合理运行使某段时间无功功率过剩，也会造成整个电网的运行电压过高。

我国电网曾在20世纪70年代由于缺乏无功功率补偿设备而长期处于低电压运行状态。有些地方想用调节变压器分接头的办法来解决本地区电压低的问题。开始，这种办法也有一些效果，某些供电点电压升高了，但这是以降低别处电压为代价的，因为总的无功电源不足，局部地区电压升高无功负荷增大，必然使别处无功功率更少、电压更低。各处普遍采用调节变压器分接头的结果，不仅没能提高负荷的供电电压，而是使得无功损耗加大，整个系统低电压问题更加严重。在这种情况下，首要的问题应该是增加无功功率补偿设备。

低压运行同时对电网安全带来巨大危害，系统稳定性差，十分脆弱，经受不起事故异常及负荷强烈变化对系统的冲击、十分容易造成大面积的停电和系统瓦解的后果，国内外均有此先例。

3 .各种无功补偿设备及补偿方式

下面我们介绍各种无功功率补偿设备及补偿方式。 信息来源:http://tede.cn

3.1 同步调相机

同步调相机实质上是一种不带机械负载的同步电动机，它是最早采用的一种无功补偿设备，在并联电容器得到大量采用后，它退居次要地位。其主要缺点是投资大，运行维护复杂。因此，许多国家不再新增同步调相机作为无功补偿设备。但是同步调相机也有自身的优点： 信息来源:http://

①调相机可以随着系统负荷的变化，均匀调整电压，使电网电压保持规定的水平。电容器只能分成若干个小组，进行阶梯式的调压。

②调相机可以根据系统无功的需要，调节励磁运行，过励磁时可以做到发出其额定100%的无功功率，欠励磁时还可以吸收其额定的50%的无功功率。电容器只能发出无功，不能吸收无功。 信息来源:http://

③调相机可以安装强行励磁装置，当电网发生故障时，电压剧烈降低，调相机可以强行励磁，保持电网电压稳定，因而提高了系统运行的稳定性。电容器输出无功功率与运行电压的平方成正比，电压降低，输出的无功将急剧下降，比如，当电压下降10%，变为0.9Ue时，电容器输出的无功功率变为0.81Q，即其输出的无功功率将下降19%，所以，电容器此时不能起到稳定系统电压的作用。

3.2 并联电容器

作为无功补偿设备，电容器有以下显著优点：

①电容器是最经济的设备。它的一次性投资和运行费用都比较低，且安装调试简单。

②电容器的损耗低，效率高。现代电容器的损耗只有本身容量的0.02%左右。调相机除了本身的损耗外，其附属设备还需用一定的所用电，损耗2%～30%，大大高于电容器。

③电容器是静止设备，运行维护简单，没有噪音。调相机为旋转电机，运行维护很复杂。 信息来自:输配电设备网

④电容器的应用范围广，可以集中安装在中心变电站，也可以分散安装在配电系统和厂矿用户。而调相机则只能固定安装在中心变电站，应用有较大的局限。

并联电容器是电网中用得最多的一种无功功率补偿设备，目前国内外电力系统中90%的无功补偿设备是并联电容器。

3.3 并联电抗器 信息来自:

并联电抗器是一种感性无功补偿设备，它可以吸收系统中过剩的无功功率，避免电网运行电压过高。

为了防止超高压线路空载或轻负荷运行时，线路的充电功率造成线路电压升高，一般装设并联电抗器吸收线路的充电功率，同时，并联电抗器也用来限制由于突然甩负荷或接地故障引起的过电压从而危及系统的绝缘。

并联电抗器可以直接接到超高压(275kV及以上)线路上，其优点是：可以限制高压线路的过电压，与中性点小电抗配合，有利于超高压长距离输电线路单相重合闸过程中故障相的消弧，从而提高单相重合闸的成功率。高压电抗器本身损耗小，但造价较高。并联电抗器也

有干式的和油浸的两种，这种方式的优点是造价较低，操作方便。从发展趋势看，更多的将采用高压电抗器。

大型并联电抗器的技术、结构和标准与大型电力变压器类似，也有单相和三相，心式和壳式之分，心式还可以分为带间隙柱的和空心式的，目前我国制造的高压大容量并联电抗器只采用心式结构。

心式电抗器的结构与心式变压器类似，但是只有一个绕组，在磁路中加入间隙以保证不饱和，维持线性。 信息来源:http://tede.cn

3.4 静止补偿器(SVC-Static Var Compensator) 信息来源:http://

静止补偿器是近年来发展起来的一种动态无功功率补偿装置，电容器、电抗器、调相机是对电力系统静态无功电力的补偿，而静止补偿器主要是对电力系统中的动态冲击负荷的补偿。根据负荷变动情况，静止补偿可以迅速改变所输出无功功率的性质或保持母线电压恒定。

静止补偿器实际上是将可控电抗器与电容器并联使用。电容器可发出无功功率，可控电抗器可吸收无功功率。其控制系统由可控的电子器件来实现，响应速度远远高于调相机，一般只有20ms。它主要用于冲击负荷如大型电炉炼钢、大型轧机以及大型整流设备等。另外，在电力系统的电压枢纽点、支撑点也可以用静止补偿器来提高系统的稳定性，同时，静止补偿器还可以抑制谐波对电力系统的危害。在我国湖南、湖北、广东、河南等多个500kV枢纽变电站都采用了这种装置。 信息来自:

例如我国某大型炼钢厂使用电弧炉炼钢，严重影响供电质量，电弧炉运行时使电压下降15%~20%，谐波的干扰使众多用户的电视不能收看，电器设备不能正常使用，群众反应强烈。

在装了静止补偿装置后，供电质量显著改善，电压波动很小，完全在允许范围内，谐波干扰明显降低。在周围广大用户普遍受益的同时，该厂也降低了线损，减少了电费支出，提高了产品的产量和质量，获得了良好的经济效益。 信息来源:http://

静止补偿器的最大特点是调节快速。为了充分发挥它在需要无功功率时的快速调节能力，在正常情况下应经常运行在接近零功率的状态。但因正常负荷变动引起的电压变化过程缓慢，用一般价格比较便宜的电容器与电抗器等投切配合，完全可以满足要求，没有必要选用这种设备。 信息来自:输配电设备网

4 .各种调压方法的比较和应用

电力系统电压的调整可以通过对中枢点电压的调整来实现。

如果中枢点供电至各负荷点的线路较长，各负荷点的变化规律大致相同，而负荷变动较大，则应在高峰负荷时适当提高中枢点的电压以补偿线路上增大的电压损耗，在低谷负荷时，供电线路电压损耗较小，中枢点电压适当降低，以防止负荷点电压过高。这种高峰负荷时电

称为"逆调压"。中枢点采用逆调压方式的，在高峰负荷时一般保持电压比线路额定电压高5%，在低谷负荷时电压下降至线路额定电压。 信息来自:输配电设备网

对供电线路不长，负荷变化不大的中枢点，可以采用"顺调压"，顺调压就是在高峰负荷时中枢点电压略低，低谷负荷时电压略高。顺调压一般要求高峰负荷中枢点电压不低于线路额定电压的102.5%，低谷负荷时中枢点电压不高于线路额定电压的107.5%。 信息请登陆:输配电设备网

介于"逆调压"与"顺调压"之间的是"恒调压"，恒调压是指在任何负荷时，保持中枢点电压基本不变。一般保持102%～105%的额定电压。 信息来自:

电压调整是个比较复杂的问题，因为整个系统每一个节点的电压都不相同，运行条件也有差别。因此，电压调整要根据系统具体情况，选用合适的方法，才能达到目的。

发电机调压，是各种调压手段中首先被考虑的，因为它不需要附加设备，从而不需要附加投资，而是充分利用发电机本身具有的发出或吸收无功功率的能力。但是这种方法往往只能满足电厂附近地区负荷的调压要求，对于远端负荷，还需要采用其它调压措施才能保证其电压质量。合理使用发电机调压常常可以在很大程度上减轻其它调压措施的负担。

在无功功率不足的系统中，首要的问题是增加无功功率补偿设备，而不能只靠调整变压器电压的方法。通常，大量采用并联电容器作为无功补偿设备，其突出的优点是投资低，安装维护方便。只是在有特殊要求的场合下，才需要采用静止补偿器或同步调相机。而静止补偿器是一种性能良好，维护方便的新型补偿装置，在价格相当的条件下，应优先选用。 信息来自:

对于500kV、330kV及部分220kV线路，以及大量使用电缆作为出线的电网，要装设足够的并联电抗器，以防止线路轻载时充电功率过剩引起电网电压过高。

在无功电源充裕的系统中，应该大力推广有载调压变压器，这是在各种运行方式下保证电网电压质量的关键手段之一。随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，电网负荷的峰谷差也越来越大，线路、变压器上高峰负荷与低谷负荷产生的电压损耗的差别，已经大到无法仅仅用发电机调压或无功补偿的方法来满足两种运行方式下用户电压的要求了，其结果不是高峰负荷时用户电压太低，就是低谷负荷时电压太高。在这种情况下，输电系统中的一级变压器或多级变压器，采用有载调压是保证用户电压质量最有效的办法.

5. 并联电容器组的接线方式

电容器的接线通常分为三角形和星形两种方式。此外，还有双三角形和双星形之分。 信息请登陆:输配电设备网

三角形接线的电容器直接承受线间电压，任何一台电容器因故障被击穿时，就形成两相短路，故障电流很大，如果故障不能迅速切除，故障电流和电弧将使绝缘介质分解产生气体，使油箱爆炸，并波及邻近的电容器。因此这种接线已经很少在10kV系统中使用，只是在380V配电系统中有少量使用。

在高压电力网中，星形接线的电容器组目前在国内外得到广泛应用。星形接线电容器的极间电压是电网的相电压，绝缘承受的电压较低，电容器的制造设计可以选择较低的工作场强。当电容器组中有一台电容器因故障击穿短路时，由于其余两健全相的阻抗限制，故障电流将减小到一定范围，并使故障影响减轻。

星形接线的电容器组结构比较简单、清晰，建设费用经济，当应用到更高电压等级时，这种接线更为有利。 信息来自:

星形接线的最大优点是可以选择多种保护方式。少数电容器故障击穿短路后，单台的保护熔丝可以将故障电容器迅速切除，不致造成电容器爆炸。 信息来源:http://

由于上述优点，各电压等级的高压电容器组现已普遍采用星形接线。

高压电力系统的电容器组除广泛采用星形接线外，双星形接线也在国内外得到广泛应用。所谓双星形接线，是将电容器平均分为两个电容相等或相近的星形接线电容器组，并联到电网母线，两组电容器的中性点之间经过一台低变比的电流互感器连接起来。

这种接线可以利用其中性点连接的电流保护装置，当电容器故障击穿切除后，会产生不平衡电流，使保护装置动作将电源断开，这种保护方式简单有效，不受系统电压不平衡或接地故障的影响。

大容量的电容器组，如单台容量较小，每相并联台数较多者可以选择双星形接线。如电压等级较高，每相串联段数较多，为简化结构布局，宜采用单星形接线。

电容器一次侧接有串联电抗器和并联放电线圈。放电线圈的作用是将断开电源后的电容器上的电荷迅速、可靠地释放掉。由于电容器组需要经常进行投入、切除操作，其间隔可能很短，电容器组断开电源后，其电极间储存有大量电荷，不能自行很快消失，在短时间内，其极间有很高的直流电压，待再次合闸送电时，造成电压叠加，将会产生很高的过电压，危及电容器和系统的安全运行。因此，必须安装放电线圈，将它和电容器并联，形成感容并联谐振电路，使电能在谐振中消耗掉。放电线圈应能在电容器断开电源5s内将电容器端电压下降到50V。

对串联电抗器的作用，我们做一下重点介绍： 信息来自:输配电设备网

电容器配套设置的串联电抗器是为了限制合闸涌流和限制谐波两个目的，串联电抗器限制合闸涌流的作用非常浅显，不言而喻。但是限制谐波的原理我们需要解释一下：

所谓谐波，是指电网运行中存在的与工频频率不同的电磁波。我国电网使用50Hz频率，波形按正弦规律变化的三相对称的电源，而谐波(主要是指高次谐波)，如3次、5次、7次„„的存在，将对电网工频的波形造成影响，使其不再是正弦波，而是波形发生畸变的非正弦波。波形的畸变会危及电气设备的安全运行，造成继电保护和自动装置的误动，会影响电力用户的产品质量，甚至会影响我们家用电器的正常使用，因此消除和抑制谐波，做为一项课题日益受到有关部门的重视。

电网在运行时不可能没有谐波，很多电气设备和用电设备在运行时都会产生谐波，只不过一般情况下对电网波形影响不大，不会危及正常的供电和用电，但某些情况则不同，如变压器铁心饱和、电弧炉炼钢，大型整流设备，都会对电网带来严重的谐波干扰，影响供电质量，因此必须加以治理。

为了回避谐波的影响，必须采取消除谐波影响的措施，其中一条重要的措施就是在电容器回路中串联一定数值的电抗器，即造成一个对n次谐波的滤波回路。

在实际运行中，3次、5次、7次谐波分量往往偏高，是电容器滤波回路的主要目标。所谓3次、5次、7次„„谐波，指的是谐波的频率相当于工频的3倍、5倍或7倍。当串联电抗器的n次谐波感抗与电容器的n次谐波容抗相等时，即nwL = 1/(nwC)时构成串联谐振条件，则母线的n次谐波电压将被抑制得干干净净。

对于3次谐波：3XL = (1/3) XC，则XL = (1/9) XC = 0.11XC;对于5次谐波：5XL = (1/5) XC，则XL = (1/25) XC = 0.04XC。

实际运行中，各变电站普遍采有在回路中串联12%电抗构成3次谐波滤波器，12%电抗率的含义是指串联电抗器的感抗值为该回路电容器容抗值的12%,而用串联6%电抗构成5次谐波滤波器。不正好采用11%和4%，而是稍大一点，目的是使电容器回路阻抗呈感性，避免完全谐振时电容器过电流。 信息来自:

当变电站母线上具有两组以上电容器组，且既有串联大电抗的电容器组又有串联小电抗的电容器组时，电容器组的投切顺序是一个应该考虑的问题。投切顺序不合理可能造成不良后果。由对谐波电流的分析可知：当电容器回路呈电感性时，电容器回路和系统阻抗并联分流，可使流入系统的谐波电流减小。 信息来自:输配电设备网

当电容器回路呈电容性时，由于电容器的“补偿”作用，电容器回路在谐波电压作用下，将产生的谐波电流流入系统，这时将使系统谐波电流扩大，并使母线电压波形发生畸变。

也就是说，仅当电容器回路对谐波呈电感性时，才不会发生对系统的谐波放大。 信息请登陆:输配电设备网

当变电站母线上既有串大电抗的电容器组又有串小电抗的电容器组时，电容器组回路各元件对谐波的阻抗如表1：

谐波 12%电抗器 6%电抗器 电容器 信息来源:http://tede.cn

基波 12% 6% 100% 信息来自:

三次谐波 36% 18% 33.3%

五次谐波 60% 30% 20% 信息来自:输配电设备网

由表1可见，串12%电抗的电容器回路对3次和5次谐波均呈电感性。

而串6%电抗器的电容器回路对5次谐波呈电感性，而对3次谐波却呈电容性。

也就是说，串6%电抗的电容器组会在抑制5次谐波的同时，放大3次谐波，如果此时系统恰有较大的3次谐波分量，谐波电流就会造成电容器组过电流，使电容器过热、振动和发出异音，严重时将造成熔断器熔断甚至烧损电容器。如果该容性回路与系统感抗出现不利组合，还会引发谐振。造成严重后果。

回避上述隐患的办法是：在电容器组投停顺序上作出规定，当母线具有2组以上电容器组时，电容器组的投停顺序应按所串电抗器百分电抗大小匹配进行。即：电抗值大的先投，回避对可能存在的3次谐波的放大效应，使3次、5次谐波均受到抑制后，再投入串小电抗电容器组，停用时相反。在并联电容器组操作规定和并联电容器组保护及VQC装置的整定时，均应遵守这一原则。

6 .并联电容器的保护方式

6.1 保护熔丝

现代电容器组的每台电容器上都装有单独的熔丝保护，这种熔丝结构简单，安装方便，只要配合得当，就能够迅速将故障电容器切除，避免电容器的油箱发生爆炸，使附近的电容器免遭波及损坏。此外，保护熔丝还有明显的标志，动作以后很容易发现，运行人员根据标志便可容易地查出故障的电容器，以便更换。

6.2 过电流保护 信息请登陆:输配电设备网

过电流保护的任务，主要是保护电容器引线上的相间短路故障或在电容器组过负荷运行时使开关跳闸。电容器过负荷的原因，一是运行电压高于电容器的额定电压，另一种情况是谐波引起的过电流。

为避免合闸涌流引起保护的误动作，过电流保护应有一定的时限，一般将时限整定到0.5s以上就可躲过涌流的影响。

6.3 不平衡电压保护 信息请登陆:输配电设备网

电容器发生故障后，将引起电容器组三相电容不平衡。电容器组的各种主保护方式都是从这个基本点出发来确定的。 信息来自:输配电设备网

根据这个原理，国内外采用的继电保护方式很多，大致可以分为不平衡电压和不平衡电流保护两种。这两种保护，都是利用故障电容器被切除后，因电容值不平衡而产生的电压和电流不平衡来启动继电器。这些保护方式各有优缺点，我们可以根据需要选择。

单星形接线的电容器组目前国内广泛采用开口三角电压保护。

对于没有放电电阻的电容器，将放电线圈的一次侧与电容器并联，二次侧接成开口三角形，在开口处连接一只低整定值的电压继电器，在正常运行时，三相电压平衡，开口处电压为零，当电容器因故障被切除后，即出现差电压U0，保护采集到差电压后即动作掉闸。

6.4 不平衡电流保护

这种保护方式是利用故障相容抗变化后，电流变化与正常相电流间形成差电流，来启动过电流继电器，以达到保护电容器组的目的。常见的不平衡电流保护的方式有以下两种：

6.4.1双星形中性点间不平衡电流保护

保护所用的低变比TA串接于双星型接线的两组电流器的中性线上，在正常情况下，三相阻抗平衡，中性点间电压差为零，没有电流流过中性线。如果某一台或几台电容器发生故障，故障相的电压下降，中性点出现电压，中性线有不平衡电流I0流过，保护采集到不平衡电流后即动作掉闸。

这种保护方式比较简单，系统电压不平衡，一相接地故障、高次谐波电流及合闸涌流，都不会引起保护误动，所以在国内外得到广泛应用。

6.4.2 桥式差动电流保护

电容器组每相分为两个支路，每相的串联段数为双数，其中部桥接一台电流互感器。正常运行时，桥路中电流为零，任意一台电容器因故障被切除后，桥接电路中将有电流流过，保护采集到该电流后即动作掉闸。

6.5 过电压保护和低电压保护 信息来自:输配电设备网

电容器在过高的电压下运行时，其内部游离增大，可能发生局部放电，使介质损耗增大，局部过热，并可能发展到绝缘被击穿。因此应保持电容器组在不超过最高容许的电压下运行。安装过电压保护就是为了这个目的。过电压保护的整定值一般取电容器额定电压的1.1~1.2倍。

低电压保护主要是防止空载变压器与电容器同时合闸时工频过电压和振荡过电压对电容器的危害。这种情况可能出现变电站事故跳闸、变电站停电、各配电线切除。电容器如果

将使电压升高。变压器和电容器构成的振荡回路也可能产生振荡过电压，危及设备绝缘。因此安装低电压保护，当母线电压降到额定值的60%左右时即动作将电容器切除。

7. 并联电容器的运行

7.1 投运前的检查验收

新装电容器在投入运行前应做如下检查：

·电容器组及附属设备投入运行前应按试验规程进行试验并合格。

·瓷质部分应完整、清洁无裂纹，遮栏应完好加锁，防小动物措施可靠。

·外壳应无鼓肚及渗漏油现象。 信息来自:

·各部分连接严密可靠，不与地绝缘的每个电容器外壳和架构均应有可靠的接地。

·放电线圈回路应完整，接线正确。

·避雷器的额定电压与持续运行电压应符合《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合(DL/T 620-1997)》的规定。

·保护回路和监视回路应完好并全部投入。

·室内电容器组通风应良好。

·熔断器安装角度正确，熔断器熔丝的额定电流为电容器额定电流的1.43~2倍。

·电容器引线采用软连接，电容器安装牢固、螺丝紧固。 信息来自:

7.2 运行监督注意事项

运行中的电容器组，应严格监视其运行情况，并应注意以下几点：

·新投入运行的电容器组第一次充电时，应在额定电压下冲击合闸三次。 信息来自:输配电设备网

·母线具有两组以上电容器组时，电容器组的投切顺序应按所串电抗器百分电抗大小匹配进行，即：电抗值大的先投，电抗值小的后投，停用时相反。 信息来源:http://tede.cn

·电容器组的工作电压不得超过电容器额定电压的1.05倍，其电流不得大于电容器额定电流的1.3倍。

·电容器分闸后再次合闸，其间隔时间不应小于五分钟。 信息来源:http://

·电容器箱体无鼓肚、喷油、渗漏油现象。

·电容器运行中无异常音响，试温蜡片无过热熔化现象。

·放电线圈应完好。

·如电容器安装于室内，还应检查室温，冬季室温不得低于零下25℃，夏季室温不得超过40℃。装有通风装置的，还应检查通风装置各部是否完好。

7.3 故障处理注意事项 信息来自:

发现电容器严重漏油、变形、发热、瓷质破损、内部放电等异常情况应及时将电容器组退出运行。 信息来自:

发现电容器爆炸、起火;接头严重过热或熔化;套管发生严重放电闪络而开关未掉时，应立即将电容器开关拉开。

电容器组开关掉闸后不准强行试送，运行人员必须根据保护动作情况进行分析判断，如系过电流保护动作，则重点检查电容器的外部回路：

电流互感器、电力电缆、引线上有无接地短路现象，有无异物落在上面。如系不平衡保护动作，则有可能是某个或某几个电容器出现内部损坏。这时检查的重点是电容器本身。

电容器事故后进行处理时，必须对每台电容器逐台放电，装在绝缘支架上的电容器外皮亦应对地放电。放电时先将接地端固定好，再用接地棒多次对电容器极间和极对地放电，直至无火花及放电声为止。由于故障电容器可能发生引线接触不良、内部断线或熔断器熔断等，因此有部分电荷可能未放出来，所以检修人员在接触故障电容器以前，还应戴上绝缘手套，用短路线将故障电容器两极短线，然后方可动手拆卸。

更换电容器要做到各相电容值平衡，双星接线的两组同相电容值应平衡，并尽量做到两组三相台数一致，不一致的不应相差太多。

第2篇：贴片功率电感在电路中作用的选型资料

电感的作用

新晨阳

贴片功率电感

电感的分类

贴片功率电感在电路中作用的选型资料

一般电子线路中的电感是空心线圈，或带有磁芯的线圈，只能通过较小的电流，承受较低的电压;而功率电感也有空心线圈的，也有带磁芯的，主要特点是用粗导线绕制，可承受数十安，数百，数千，甚至于数万安。

功率贴片电感是分带磁罩和不带磁罩两种，主要由磁芯和铜线组成。 在电路中主要起滤波和振荡作用。

片式电感器主要有4种类型，即绕线型、叠层型、编织型和薄膜片式电感器。常用的是绕线式和叠层式两种类型。前者是传统绕线电感器小型 化的产物;后者则采用多层印刷技术和叠层生产工艺制作，体积比绕线型片式电感器还要小，是电感元件领域重点开发的产品。

绕线型

它的特点是电感量范围广(mH～H)，电感量精度高，损耗小(即Q大)，容许电流大、制作工艺继承性强、简单、成本低等，但不足之处是在进一步小型化方 面受到限制。陶瓷为芯的绕线型片电感器在这样高的频率能够保持稳定的电感量和相当高的Q值，因而在高频回路中占据一席之地。

TDK的NL系列电感为绕线型，0.01~100uH，精度5%，高Q值，可以满足一般需求。 NLC型 适用于电源电路，额定电流可达300mA;NLV型为 高Q值，环保(再造塑料)，可与NL互换;NLFC 有磁屏，适用于电源线。

叠层型

它具有良好的磁屏蔽性、烧结密度高、机械强度好。不足之处是合格率低、成本高、电感量较小、Q值低。

它与绕线片式电感器相比有诸多优点：尺寸小，有利于电路的小型化，磁路封闭，不会干扰周围的元器件，也不会受临近元器件的干扰，有利于元器件的高密度安装;一体化结构，可靠性高;耐热性、可焊性好;形状规整，适合于自动化表面安装生产。

TDK的MLK型电感，尺寸小，可焊性好，有磁屏，采用高密度设计，单片式结构，可靠性高;MLG型的感值小，采用高频陶瓷，适用于高频电路;MLK型工作频率12GHz，高Q，低感值(1n~22nH) 薄膜片式 电感的作用

新晨阳

贴片功率电感

电感的分类

具有在微波频段保持高Q、高精度、高稳定性和小体积的特性。其内电极集中于同一层面，磁场分布集中，能确保装贴后的器件参数变化不大，在100MHz以上呈现良好的频率特性。

编织型

特点是在1MHz下的单位体积电感量比其它片式电感器大、体积小、容易安装在基片上。用作功率处理的微型磁性元件。

电感元件产生的自感电动势总是阻止线圈中的电流变化的，故电感元件对交流电有阻力，阻力的大小用感抗XL 来衡量。感抗XL 与交流电的频率及电感量的大小有关。感抗的这种关系可用下式表示，即

从上式可以看出，电感元件在低频时XL 较小，通过直流电时，由于f=0 ， 故XL=0，仅线圈直流电阻起作用，因此电阻很小，近似电感元件短路。所以，电感元件在直流电路中一般不用其感抗性能当电感元件在高频下工作时， XL 很大，近似开路。电感元件的这种特性与电容器正好相反.所以利用电感、电容就可组成各种高频、低频滤波器、调谐回路、选频电路、振荡回路、补偿电路、延迟回路及阻流器等，在电路中发挥着重要作用。

下面举出一些电感元件在电路中的应用实例。 1.分频网络

图5-9 是音响电路的分频电路图。电感线圈L1和L2为空心密绕线圈，它们与C 1 、C2 组成分频网络.对高、低音进行分频，以改善放音效果。

2. 滤波电路

图5-10 是电子管扩音机的电源滤波电路图。图中L 为插有硅钢片的铁心线圈，又称为低频扼流圈。它在电路中的作用是阻止残余交流电通过，而仅让直流电通过。

电感的作用

新晨阳

贴片功率电感

电感的分类

3. 选频与阻流

图5-11 所示电路是单管半导体收音机电路。其中VT，为高频半导体管，它是用来进行来复放大的。L 1 为天线线圈，它是在磁棒上用多股导线绕制而成的。L 1 与C1,C2 组成井联谐振电路，对磁棒天线接收到的无线电信号进行选频，选出的信号由L1感应到L2，由VT1，进行放大，放大了的信号送到L3,L3为一固定电感器，它的电感量为3mH ，其作用是利用感抗阻止高频信号进入耳机，而仅让音频信号通过。因此把L.J称为高频阻流圈。 L3对500kHz 高频信号的感抗很大，为

XL(500kHz)=2π x 500 x 10 3 x 3 x 10 -3≈9.42kΩ

而L.J对10kHz 低频信号的感抗很小，为

XL(10kHz)=2π x 10 4 x 3 x 10 -3≈188Ω

计算结果表明，只有音频信号可以通畅地经过L3到达耳机，从而使我们可以昕到电台的播音。

4. 与电容器组成振荡回路

图5-12 所示电路是超外差半导体收音机中的变频器电路。L4为振荡线圈，它与C1b 组成本机振荡回路;L3为反馈线圈。本机振荡的信号由C2 、凡送入VT，发射极，与由L

1、C1a选择出来的广播信号在VT1内进行棍频。混频后的信号从VT1集电极输出，并由中频变压器T2 检出465kHz 中频信号送往中频放大器。 电感的作用

新晨阳

贴片功率电感

电感的分类

5. 补偿电路

利用电感器的感抗随频率变化的特性，可进行频率补偿。图5-13 是某电视机的视放电路，其高频补偿电路由L15 、L16 组成。L16 与VT15 的集电极负载R80串联，使总的负载阻抗为z = R80 + XL16 ，频率越高，感抗X L16越大，使高频增益增大。同时L16 与显像管的输入电容和分布电容形成并联谐振。选取合适的L16值使其谐振在放大器增益衰减的频率上，可以提高谐振点上的增益。L15串联在VT15与显像管阴极之间，当频率增加时，感抗XL15 增大，使R80与X L15的井联阻抗增大，即高频负载电阻增加，也会起到提高高频增益的作用。

电感的作用

新晨阳

贴片功率电感

电感的分类

6. 延迟作用

电感线圈在电路中还可起到延迟作用，使输出的信号与输入的信号基本不变，而只使输出延迟一段时间，即信号的幅度不变，而仅相位发生变化。

图5-14 所示电路是彩色电视机亮度延迟线的典型应用电路，其中DL301为亮度延迟线。亮度延迟线为特殊的电感器件，它的电感量由延迟时间和信号频率确定.

为了保证彩色电视信号中的亮度信号与色度信号叠加同步，亮度延迟线会将亮度信号延迟0.6μs 。

特性

1、表面贴装高功率电感。

2、具有小型化，高品质，高能量储存和低电阻之特性。

3、主要应用在电脑显示板卡，笔记本电脑，脉冲记忆程序设计，以及DC-DC转换器上。

4、可提供卷轴包装适用于表面自动贴装。 电感的作用

新晨阳

贴片功率电感

电感的分类

特点

1、平底表面适合表面贴装。

2、优异的端面强度良好之焊锡性。

3、具有较高Q值，低阻抗之特点。

4、 低漏磁，低直电阻，耐大电流之特点。

5、可提供编带包装，便于自动化装配

第3篇：电容及电感在电路中的作用小结

电容的作用：

电源滤波时，采用大小电容相并联的电路，104即0.1uF L、运放的多级交流放大电路如何选用电容耦合?

其实很间单，一般瓷片电容就可搞定。要效果好的话可选用钽电容。按照你输入信号的频率范围高频的可选用103,104容值的电容，对于较低频率的交流信号可选用22uF左右的电解电容。

T、旁路电容和滤波电容，去耦电容分别怎么用?，可以举一些实例说明

答：这三种叫法的电容，其实都是滤波的，只是应用在不同的电路中，叫法和用法不一样。

滤波电容，这是我们通常用在电源整流以后的电容，它是把整流电路交流整流成脉动直流，通过充放电加以平滑的电容，这种电容一般都是电解电容，而且容量较大，在微法级。

旁路电容，是把输入信号中的高频成份加以滤除，主要是用于滤除高频杂波的，通常用瓷质电容、涤纶电容，容量较小，在皮法级。

去耦电容，是把输出信号的干扰作为滤除对象，去耦电容相当于电池，利用其充放电，使得放大后的信号不会因电流的突变而受干扰。它的容量根据信号的频率、抑制波纹程度而定。

电容在电路中各种作用汇总

A、电压源正负端接了一个电容(与电路并联)，用于整流电路时，具有很好的滤波作用，当电压交变时，由于电容的充电作用，两端的电压不能突变，就保证了电压的平稳。

当用于电池电源时，具有交流通路的作用，这样就等于把电池的交流信号短路，避免了由于电池电压下降，电池内阻变大，电路产生寄生震荡。

B、比如说什么样的电路中 串或者并个电容可以达到耦合的作用,不放电容和放电容有什么区别?

在交流多级放大电路中,因个级增益及功率不同.各级的直流工作偏值就不同!若级间直接藕合则会使各级工作偏值通混无法正常工作!利用电容的通交隔直特性既解决了级间交流的藕合,又隔绝了级间偏值通混,一举两得! C、基本放大电路中的两个耦合电容，电容+极和直流+极相接，起到通交隔直的作用，接反的话会怎么样，会不会也起到通交隔直的作用，为什么要那接呀!

接反的话电解电容会漏电，改变了电路的直流工作点，使放大电路异常或不能工作 D、阻容耦合放大电路中，电容的作用是什么??

隔离直流信号，使得相邻放大电路的静态工作点相互独立，互不影响。

E、模拟电路放大器不用耦合电容行么，照样可以放大啊? 书上放大器在变压器副线圈和三极管之间加个耦合电容，解释是通交流阻直流，将前一级输出变成下一级输入，使前后级不影响，前一级是交流电，后一级也是交流电，怎么会相互影响啊，我实在想不通加个电容不是多此一举啊 你犯了个错误。前一级确实是交流电，但后一级是交流叠加直流。三极管是需要直流偏置的。如果没有电容隔直，则变压器的线圈会把三极管的直流偏置给旁路掉(因为电感是通直流的) F、基本放大电路耦合电容，其中耦合电容可以用无极性的吗

在基本放大电路中，耦合电容要视频率而定，当频率较高时，需用无极电容，特点是比较稳定，耐压可以做得比较高，体积相对小，但容量做不大。其最大的用途是可以通过交流电，隔断直流电，广泛用于高频交流通路、旁路、谐振等电路。(简单理解为高频通路)

当频率较低时，无极电容因为容量较低，容抗相对增大，就要用有极性的电解电容了，由于其内部加有电解液，可以把容量做得很大，让低频交流电通过，隔断直流电。但由于内部两极中间是有机介质的，所以耐压受限，多用于低频交流通路、滤波、退耦、旁路等电路。(简单理解为低频通路)

G、请电路高手告知耦合电容起什么作用

在放大电路中,利用耦合电容通交隔直的作用,使高频交流信号可以顺利通过电路,被一级一级地放大,而直流量被阻断在每一级的内部. H、请问用电池供电的电路中,电容为什么会充放电,起到延时的作用? 电容是聚集电荷的，你可把它想象成个水杯，充放电就是充放水。在充电过程中，电压是慢慢的上升的，放电反之。你只需检测电容两端电压就能实现延时。如充电，开始时，电容两端电压为零，随着充电时间延长，电压逐渐上升到你设定的电压就能控制电路的开关。当然，也可反过来利用放电。延时时间与电容容量、电容漏电，充电电阻，及电压有关，有时还要把负载电阻考虑进去。

I、阻容耦合，是利用电容的通交隔直特性，防止前、后级之间的直流成分引起串扰，造成工作点的不稳定。

J、阻容耦合放大电路只能放大交流信号，不能放大直流信号,对还是错

对.电容是一种隔直流阻交流的电子元件.所以阻容耦合放大电路只能放大交流信号.放大直流信号用直接耦合放大电路. K、放大电路中耦合电容和旁路电容如何判别? 耦合电容负极不接地，而是接下一级的输入端，旁路电容负极接地。 L、运放的多级交流放大电路如何选用电容耦合?

其实很间单，一般瓷片电容就可搞定。要效果好的话可选用钽电容。按照你输入信号的频率范围高频的可选用103,104容值的电容，对于较低频率的交流信号可选用22uF左右的电解电容。

M、放大电路采用直接耦合，反馈网络为纯电阻网络，为什么电路只可能产生高频振荡? 振荡来源于闭环的相移达到180度并且此时的环路增益是大于零的。采用纯电阻网络作为反馈网络是一定不会引入相移的，所以呢全部的相移是来自于放大器的开环电路。采用直接耦合的开环放大器在级之间是不会有电容元件引起相移的，那么能够引起相移的便是晶体管或MOS管内部的电容，这些电容都是fF，最大pF级的电容，这些电容与电路等效电阻构成的电路的谐振频率是相当高的。所以放大器采用直接耦合，反馈网络为纯阻网络只可能产生高频振荡。

N、阻容耦合放大电路的频带宽度是指(上限截至频率与下限截至频率之差)阻容耦合放大电路的上限截止频率是指(随着频率升高使放大倍数下降到原来的0.707倍，即-3dB时的频率)阻容耦合放大电路的下限截止频率是指(随着频率降低使放大倍数下降到原来的0.707倍，即-3dB时的频率)。阻容耦合放大电路的上限截止频率主要受(晶体管结电容，电路的分布电容)的影响，阻容耦合放大电路的下限截止频率主要受(隔直电容与旁路)电容的影响 O、运放的多级交流放大电路如何选用电容耦合?

其实很间单，一般瓷片电容就可搞定!要效果好的话可选用钽电容。按照你输入信号的频率范围高频的可选用103,104容值的电容，对于较低频率的交流信号可选用22uF左右的电解电容。

P、在多级放大电路里面电解电容是怎么耦合到下一级的呢 在电容里面的特性不是隔直的吗，它是怎么传送过去的呢。还有为电容要通过三极管的集电极来接呢，发射机为什么不可以呢?电解电容都是在交流放大器里面工作，而交流的电流方向呈周期性变化，三极管能正常导通吗。 还有NPN型的三极管的集电极不是从C到B的吗,那它的电流是怎么通过流到下一级的三极管的基极的呢

用电解电容做耦合的放大器，都是交流放大器。电解电容在这里作“通交隔直”用。由三极管的哪个极输出，是电路形式的问题，两者都有。

Q、1.怎样估算第一级放大器的输出电阻和第二级放大器的输入电阻，2当信号源的幅度过大，在两级放大器的输出端分别会出现什么情况 3.用手在放大器的输入端晃动，观察放大器的输出端，看是否出现了什么?原因是什么?

1.第二级放大器的输入电阻就是第一级放大器的输出电阻。 2 失真。

3 杂波，人体感应

R、电容可以起到耦合作用?比如说什么样的电路中 串或者并个电容可以达到耦合的作用,不放电容和放电容有什么区别?

在交流多级放大电路中,因个级增益及功率不同.各级的直流工作偏值就不同!若级间直接藕合则会使各级工作偏值通混无法正常工作!利用电容的通交隔直特性既解决了级间交流的藕合,又隔绝了级间偏值通混,一举两得! S、怎么利用电容的充放电，理解滤波，去耦，旁路..... 电容就是充放电。那怎么利用电容的充放电，去理解滤波，去耦，旁路..... 答:电容隔直流通交流，隔直流好理解，通交流不好理解，只要理解了通交流就理解了滤波、去耦和旁路。

电容就是充放电，不错。但交流电的方向，正反向交替变化。振幅的大小也做周期性变化。整个变化的图像就是一条正弦曲线。

电容器接在交流电路中，由于交流电压的周期性变化，它也在周期性的充放电变化。线路中存在充放电电流，这种充放电电流，除相位比电压超前90度外，形状完全和电压一样，这就相当于交流通过了电容器。

和交流电通过电阻是不同，交流电通过电阻，要在电阻上消耗电能(发热)。而通过电容器只是与电源做能量交换，充电时电源将能量送给电容器，放电时电容器又将电能返还给电源，所以这里的电压乘电流所产生的功率叫无功功率。

需要明确的是，电容器接在交流电路中，流动的电子(电流)并没有真正的冲过绝缘层，却在电路中产生了电流。这是因为在线路中，反向放电和正向充电是同一个方向，而正向放电和反向充电是同一个方向，就象接力赛跑，一个团队跑完交流电的正半周，另一个团队接过接力棒继续跑完交流电的负半周。

理解了电容器通交流，那么，交流成份旁路到地，完成滤波也就可以理解了。 T、旁路电容和滤波电容，去耦电容分别怎么用?，可以举一些实例说明

答：这三种叫法的电容，其实都是滤波的，只是应用在不同的电路中，叫法和用法不一样。

滤波电容，这是我们通常用在电源整流以后的电容，它是把整流电路交流整流成脉动直流，通过充放电加以平滑的电容，这种电容一般都是电解电容，而且容量较大，在微法级。

旁路电容，是把输入信号中的高频成份加以滤除，主要是用于滤除高频杂波的，通常用瓷质电容、涤纶电容，容量较小，在皮法级。

去耦电容，是把输出信号的干扰作为滤除对象，去耦电容相当于电池，利用其充放电，使得放大后的信号不会因电流的突变而受干扰。它的容量根据信号的频率、抑制波纹程度而定。

U、什么是耦合电容,去耦电容,有什么特点和作用

耦合电容是传递交流信号的，接在线路中。去耦电容是将无用交流信号去除的，一段接在线路中、一端接地。

V、关于电容有几作用,在什么情况才电容耦合,在什么情况才电容滤波? 答：电容器在电路里的十八般武艺归根到底就是两个!充电荷!放电荷。

其特性就是通交流!隔直流!电容两端加上交变电压后会随电流交变频率而不断的充放电!此时电路里就有同频率的交变电流通过!这就是电容的通交特性! 在频率合适的情况下电容对电路可视为通路!前级交流输出经电容就可传至后级电路!

而对直流来说它却是隔绝的! 因为两端电压充至与电路电压相等时就不会再有充电电流了。 作用于前后级交流信号的传递时就是藕合! 作用于滤除波动成份及无用交流成分时就是滤波! W、大家都知道，整流电路的电容滤波是利用其充放电;但是有时候滤波是利用电容对不通频率信号的容抗不同，比如旁路电容。所以分析电容滤波时到底用哪个角度分析啊? 其实不论是哪种说法都是一个道理，利用充放电的理论较笼统一些，利用容抗的的理论则更深入一些，电容的作用就是利用了其充放电的特性，看你想滤除什么成份，滤低频用大电容，滤高频用小电容，在理论上低频整流电路中的滤波和高频中的旁路是相同的都是利用了容抗的不同。

X、电容如何实现充放电、整流、滤波的功能

电容的充电，放电，整流和滤波甚至包括它的移相，电抗等功能，都 是电容的存储功能在起作用。电容之所以能够存储电荷，是利用了正负电荷之间有较强的互相吸引的特性来实现的。在给电容充电时，人们通过电源将正电荷引入正极板，负电荷引入到电容的负极板。但是正负电荷又到不了一起这是因为有一层绝缘模阻隔着它们。隔模越大越薄引力也就越大。存储的电荷也就越多。正负电荷在十个极板间是吸引住了但是如果你给它提供一个外电路它们就会能过这个外电路互相结合，也就是放电。它们毕竟是一高一低麻。形像来说电容就像一个储水池。它可以形像地说明它的整流波波的作用。

Y、滤波电容 充电 满了之后然后对后面回路放电然后在充放循环?稳压二极管是击穿稳压还是不击穿稳压

其实你说的很对，它在电路中就是这么一个工作的过程，但是他跟信号的频率有关系，首先看你要把电容放在电路中用着什么，当用作滤波时，它把一定频率信号滤除到地，如芯片电源前端的电容，有的则是去耦，你说的现象就像稳压关前的滤波电容和开关电源输出的滤波电容，

关于稳压管我给你举个例子吧，假如有个5V的稳压管，当电压小与5V，电压就等与它本身的电压，当电压高于5V,稳压管就把电压稳到5V，多余的电压把稳压关击穿通道第上去了

Z、电容的耦合是什么具体意思啊?它和滤波有什么区别吗? 耦合指信号由第一级向第二级传递的过程，一般不加注明时往往是指交流耦合。退耦是指 对电源采取进一步的滤波措施，去除两级间信号通过电源互相干扰的影响。耦合常数是指 耦合电容值与第二级输入阻抗值乘积对应的时间常数。

退耦有三个目的：1.将电源中的高频纹波去除，将多级放大器的高频信号通过电源相互串 扰的通路切断;2.大信号工作时，电路对电源需求加大，引起电源波动，通过退耦降低大 信号时电源波动对输入级/高电压增益级的影响;3.形成悬浮地或是悬浮电源，在复杂的系 统中完成各部分地线或是电源的协调匹

有源器件在开关时产生的高频开关噪声将沿着电源线传播。去耦电容的主要功能就是提供一个局部的直流电源给有源器件，以减少开关噪声在板上的传播和将噪声引导到地。

Aa、电容的作用是什么?我只知道滤波，就是滤除交流信号， 不只是滤波，全部给你吧：

1.电容器主要用于交流电路及脉冲电路中，在直流电路中电容器一般起隔断直流的作用。 2.电容既不产生也不消耗能量，是储能元件。

3.电容器在电力系统中是提高功率因数的重要器件;在电子电路中是获得振荡、滤波、相移、旁路、耦合等作用的主要元件。

4.因为在工业上使用的负载主要是电动机感性负载,所以要并电容这容性负载才能使电网平衡. 5.在接地线上,为什么有的也要通过电容后再接地咧? 答：在直流电路中是抗干扰，把干扰脉冲通过电容接地(在这次要作用是隔直——电路中的电位关系);交流电路中也有这样通过电容接地的，一般容量较小，也是抗干扰和电位隔离作用. 6.电容补尝功率因数是怎么回事? 答：因为在电容上建立电压首先需要有个充电过程，随着充电过程，电容上的电压逐步提高，这样就会先有电流，后建立电压的过程，通常我们叫电流超前电压90 度(电容电流回路中无电阻和电感元件时，叫纯电容电路)。电动机、变压器等有线圈的电感电路，因通过电感的电流不能突变的原因，它与电容正好相反，需要先在线圈两端建立电压，后才有电流(电感电流回路中无电阻和电容时，叫纯电感电路)，纯电感电路的电流滞后电压90度。由于功率是电压乘以电流，当电压与电流不同时产生时(如：当电容器上的电压最大时，电已充满，电流为0;电感上先有电压时，电感电流也为0)，这样，得到的乘积(功率)也为0!这就是无功。那么，电容的电压与电流之间的关系正好与电感的电压与电流的关系相反，就用电容来补偿电感产生的无功，这就是无功补偿的原理。

Ab、电容器在电路中是如何起到滤波作用的?电容是开路的，交流电通过时是在给电容充电吗?电容是并联还是串联?

电容器的容抗随着两端加的交流电的频率不同而改变，Z=1/2*3.14*FC。根据需要滤除哪个频率的电流，设置不同的容值。这样就可以把不需要的电流引到地，就完成了滤波。而对需要的频率的电流，电容是通路的或阻抗很小。交流电通过时，是反复充电和放电的过程。 Ac、退偶电容，滤波电容，旁路电容，三者都有什么作用，它们之间的区别和联系是什么? 例如，晶体管放大器发射极有一个自给偏压电阻，它同时又使信号产生压降反馈到输入端形成了输入输出信号耦合，这个电阻就是产生了耦合的元件，如果在这个电阻两端并联一个电容，由于适当容量的电容器对交流信号较小的阻抗(这需要计算)这样就减小了电阻产生的耦合效应，故称此电容为去耦电容。

旁路电容不是理论概念，而是一个经常使用的实用方法，在50 -- 60年代，这个词也就有它特有的含义，现在已不多用。电子管或者晶体管是需要偏置的，就是决定工作点的直流供电条件。例如电子管的栅极相对于阴极往往要求加有负压，为了在一个直流电源下工作，就在阴极对地串接一个电阻，利用板流形成阴极的对地正电位，而栅极直流接地，这种偏置技术叫做“自偏”，但是对(交流)信号而言，这同时又是一个负反馈，为了消除这个影响，就在这个电阻上并联一个足够大的点容，这就叫旁路电容。后来也有的资料把它引申使用于类似情况。

滤波电容就更好理解了，电容有通交流阻直流的功效，滤波就是我可以通过选择不同的滤波电容，把一定频率的交流信号滤掉，留下想要的频率信号 Ad、请问耦合电容就是去耦电容么

完全不同，耦合电容是信号传递，去耦电容是减少干扰。 Ae、电容去耦的原理是什么

直流电路窜入交流信号或交流放大电路的自激回授,都会产生不良后果!为了阻止该交流成份逐级藕合放大,在级间设置电容使之回流入地!该电容就是退藕电容! Af、耦合和去耦有什么区别，耦合电容和去耦电容的作用分别是什么，在电路中如何放置，有什么原则?

藕合电容的做用是将前级的交流信号输送到下一级! 藕合电容的位置是跨接在前级的输出和后级的输入两端! 退藕电容的做用是将放大器级间窜藕的无益交流信号短路入地! 退藕电容的位置是在某输入级的对地间! Ag、如何区分电子电路中的电容是滤波电容还是旁路电容啊?

滤波电容在电源电路中;旁路电容在信号电路中;其实作用是基本一样的，滤波电容：将脉动的电流成份旁路或称滤除掉并起充放电作用。旁路电容：将电路中的高频或低频成份滤除或旁路掉。

Ah、请问有那位高手知道去耦电容和旁路电容的区别啊?谢谢

旁路电容不是理论概念，而是一个经常使用的实用方法，电子管或者晶体管是需要偏置的，就是决定工作点的直流供电条件。例如电子管的栅极相对于阴极往往要求加有负压，为了在一个直流电源下工作，就在阴极对地串接一个电阻，利用板流形成阴极的对地正电位，而栅极直流接地，这种偏置技术叫做“自偏”，但是对(交流)信号而言，这同时又是一个负反馈，为了消除这个影响，就在这个电阻上并联一个足够大的点容，这就叫旁路电容。

去耦电容在集成电路电源和地之间的有两个作用：一方面是本集成电路的蓄能电容，另一方面旁路掉该器件的高频噪声。数字电路中典型的去耦电容值是0.1μF。这个电容的分布电感的典型值是5μH。0.1μF的去耦电容有5μH的分布电感，它的并行共振频率大约在7MHz左右，也就是说，对于10MHz以下的噪声有较好的去耦效果，对40MHz以上的噪声几乎不起作用。1μF、10μF的电容，并行共振频率在20MHz以上，去除高频噪声的效果要好一些。每10片左右集成电路要加一片充放电电容，或1个蓄能电容，可选10μF左右。最好不用电解电容，电解电容是两层薄膜卷起来的，这种卷起来的结构在高频时表现为电感。要使用钽电容或聚碳酸酯电容。去耦电容的选用并不严格，可按C=1/F，即10MHz取0.1μF，100MHz取0.01μF。

一般来说，容量为uf级的电容，象电解电容或钽电容，他的电感较大，谐振频率较小，对低频信号通过较好，而对高频信号，表现出较强的电感性，阻抗较大，同时，大电容还可以起到局部电荷池的作用，可以减少局部的干扰通过电源耦合出去;容量为0.001~0.1uf的电容，一般为陶瓷电容或云母电容，电感小，谐振频率高，对高频信号的阻抗较小，可以为高频干扰信号提供一条旁路，减少外界对该局部的耦合干扰

旁路是把前级或电源携带的高频杂波或信号滤除;去藕是为保正输出端的稳定输出(主要是针对器件的工作)而设的“小水塘”，在其他大电流工作时保证电源的波动范围不会影响该电路的工作;补充一点就是所谓的藕合：是在前后级间传递信号而不互相影响各级静态工作点的元件

有源器件在开关时产生的高频开关噪声将沿着电源线传播。去耦电容的主要功能就是提供一个局部的直流电源给有源器件，以减少开关噪声在板上的传播和将噪声引导到地。

从电路来说，总是存在驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比较大，驱动电路要把电容充电、放电，才能完成信号的跳变，在上升沿比较陡峭的时候，电流比较大，这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流，由于电路中的电感，电阻(特别是芯片管脚上的电感，会产生反弹)，这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声，会影响前级的正常工作。这就是耦合。

去耦电容就是起到一个电池的作用，满足驱动电路电流的变化，避免相互间的耦合干扰。

旁路电容实际也是去耦合的，只是旁路电容一般是指高频旁路，也就是给高频的开关噪声提高一条低阻抗泄防途径。高频旁路电容一般比较小，根据谐振频率一般是0.1u，0.01u等，而去耦合电容一般比较大，是10u或者更大，依据电路中分布参数，以及驱动电流的变化大小来确定。

Ai、如何区分电子电路中的电容是滤波电容还是旁路电容啊?

滤波电容在电源电路中;旁路电容在信号电路中;其实作用是基本一样的，滤波电容：将脉动的电流成份旁路或称滤除掉并起充放电作用。旁路电容：将电路中的高频或低频成份滤除或旁路掉。

Aj、高手请讲::二极管,三极管,电容.在电路中怎样起作用? 1.二极管起单向导电作用。

2.三极管在模拟电路中起放大作用，在数字电路中起开关作用。

3.电容总体来说起通交流隔直流作用，如滤波电容、耦合电容等等，根本宗旨就是“通交隔直”。

Ak、虑波电容在电路上起什么作用?

低频滤波电容主要用于市电滤波或变压器整流后的滤波，其工作频率与市电一致为50Hz;而高频滤波电容主要工作在开关电源整流后的滤波，其工作频率为几千Hz到几万Hz。当我们将低频滤波电容用于高频电路时，由于低频滤波电容高频特性不好，它在高频充放电时内阻较大，等效电感较高。因此在使用中会因电解液的频繁极化而产生较大的热量。而较高的温度将使电容内部的电解液气化，电容内压力升高，最终导致电容的鼓包和爆裂。

Al、电阻:具有上下拉电压的作用。电容:具有滤波整流与储能作用.二极管:具有稳压与单

电感的作用：

第4篇：第二章第5节 电感器在交流电路中的作用

五、电感器在交流电路中的作用

教学目标

1. 了解电感器在交流电路中的作用、感抗和哪些因素相关。

2.通过实验，让学生自己去探究发现电感器对交流电的阻碍作用与电感器的电感、交流电频率之间的定性关系，并由此引出感抗的概念，激发学习兴趣，培养学生的分析推理能力和科学素养。 重点难点

重点：电感器对交流电的阻碍作用

难点：电感器对交流电的阻碍作用的成因以及感抗的概念 设计思想

电感器是由电阻很小的导线绕制而成，按学生已有知识背景来说，电感器对交流的阻碍作用应该很小，但实际上电感器对交流电有显著的阻碍作用，这一现象与学生已有知识背景相矛盾。通过对该现象的观察，激发学生学习的兴趣，为学生学习创造一个良好的学习环境，使学生在观察实验的基础上，发现并找到与感抗大小相关的因素，并引出感抗的概念。 教学资源

带铁芯的电感器L，灯泡2.5V,0.3A， 学生电源，导线，开关，信号发生器(可以产生频率不同的低压交流电) 教学设计 【课堂引入】

电阻阻值很小的导线绕制成的线圈称为电感元件或电感器，电感器接入电路中，会产生一些有趣的现象，你知道吗?你能解释吗?

演示实验：电路图如图所示。(灯泡2.5V，0.3A;直流电源输出电压3V。) 问题

1、如图闭合S′，再闭合S，观察现象，说明现象原因? (灯泡D逐渐变亮，通电自感现象，穿过线圈自身的磁通量的变化产生感应电动势阻碍电流的增加。最终D与D′亮度相同，说明电流不变化时，线圈对电流的阻碍作用确实很小(可认为是导线)。)

问题

2、断开S，观察现象，说明现象原因?

(灯泡D逐渐变暗，断电自感现象，穿过线圈自身的磁通量的变化产生感应电动势阻碍电流的减少。)

问题

3、换成交流电源，闭合S′，再闭合S，观察现象，试着说明现象的原因? (灯泡D亮度比灯泡D′暗，线圈对交流电有明显的阻碍作用。若自感系数较大，灯泡D甚至不亮，提出：是不是灯泡D的灯丝断了?再用两端绝缘的导线将线圈两端短路，发现灯泡又发光了。看来灯丝未断，又说明什么呢?)

(通过对比性的小实验以及一个个小问题，激发兴趣，产生求知欲望，温故知新，又产生新的问题。)

(过渡：电感器对恒定电流的阻碍作用很小，对变化的电流阻碍作用较大，因为交流电是变化的电流，因此自感线圈对交流电的阻碍作用较大。) 【课堂学习】

学习活动1:电感器对交流电的阻碍作用

问题：电感器对交流电的阻碍作用称为感抗，感抗的大小与哪些因素有关? 猜想：自感系数、交流电频率

(学生根据自感电动势的大小与自感线圈的自感系数、电流变化的快慢I有关。应能得到以上猜想。) t实验：实验电路图为课本图2-5-1。

1、保持电源输出电压不变，改变信号频率，观察灯泡亮度变化，说明什么? (频率越大，感抗越大。)

2、保持其它条件不变，将铁芯抽出和插入，观察灯泡亮度变化，说明什么? 保持其它条件不变，改变线圈匝数，观察灯泡亮度变化，说明什么? (自感系数越大，感抗越大。)

总结：线圈的自感系数越大，电流电的频率越大，对交流电的阻碍作用越大，即感抗越大。 电感器在电路中的作用可概括为“通直流、阻交流”，频率越高，阻碍作用(感抗)越大，感抗公式：XL2fL。

学习活动2:电感器在电子技术中的应用

1、低频扼流圈：匝数多，自感系数大，对低频电流也能产生较大的阻碍作用(感抗)。应用“通直流，阻交流”

2、高频扼流圈：匝数较少，自感系数小，应用“通低频，阻高频”

3、电路分析

【课堂小结】

总结电感器在交流电路中的作用

【课堂反馈】

1.下列说法中，正确的是(

) A.电感对交流的阻碍作用是因为电感存在电阻 B.电容对交流的阻碍作用是因为电容器有电阻

C.感抗、容抗和电阻一样，电流通过它们做功时都是电能转化为内能 D.在交变电流中，电阻、感抗、容抗可以同时存在 答案：D 解析：交流电流通过线圈时，在线圈上产生自感电动势，对电流的变化起到阻碍作用，A错.交流电通过电容器时，电容器两极间的电压与电源电压相反，阻碍了电流的流动，B错.电流通过它们做功时，只有在电阻上产生热，在线圈上产生磁场能，在电容器上产生电场能，C错，故D正确.

2.一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接，如图所示，一块铁插进线圈之后，该灯将(

) A.变亮

B.变暗 C.对灯没影响

D.无法判断 答案：B 解析：在线圈内由磁场变化而产生的感应电动势，总是反抗电流变化的，正是这种反抗变化的特性(电惰性)，使线圈产生了感抗.加入铁芯改变了电感的自感系数，自感系数增大，感抗增大，故答案为B.

3.如图所示的电路中，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25mH的高频扼流圈，C是一个100pF的电容器，R是负载电阻，下列说法正确的是(

) A.L的作用是“通低频，阻高频” B.C的作用是“通交流，隔直流” C.C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

答案：ACD 解析：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.

4.如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，接线柱a、b接电压为U的直流电源时，无论电源的正极与哪一个接线柱相连，甲灯均能正常发光，乙灯完全不亮.当a、b接电压的有效值为U的交流电源时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光，则下列判断正确的是(

)

A.与甲灯串联的元件x是电容器，与乙灯串联的元件y是电感线圈

B.与甲灯串联的元件x是电感线圈，与乙灯串联的元件y是电容器

C.与甲灯串联的元件x是二极管，与乙灯串联的元件y是电容器

D.与甲灯串联的元件x是电感线圈，与乙灯串联的元件y是二极管 答案：B 解析：由a、b接直流时的现象可知，元件x“通直流”，元件y“隔直流”，由a、b接交流电源时的现象可知，元件x“阻交流”，元件y“通交流”，根据电容器和电感线圈的特点，元件x是电感线圈，元件y是电容器，选项B正确.

5.电阻R、电容C和电感器L是常用的电子元器件，在频率f的交变电流电路中，如下图所示，当开关S依次分别接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，维持其它条件不变，则下列几种情况正确的是(

) A.通过R的电流有效值不变 B.通过C的电流有效值增大 C.通过L的电流有效值减小

D.通过R、C、L的电流有效值不变 答案：ABC

6.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，经放大后送到下一组，需要把低频成份和高频成份分开，只让低频成份输送到再下一级，我们可以采用如下图所示电路，其中a、b应选择的元件是(

) A.a是电容较大的电容器，b是低频扼流圈 B.a是电容较大的电容器，b是高频扼流圈 C.a是电容较小的电容器，b是低频扼流圈 D.a是电容较小的电容器，b是高频扼流圈 答案：D 解析：根据电容器“通高频阻低频”和高频扼流圈“通低频阻高频”的特性知D项正确.

【课后训练】

1.有一个电阻极小的导线绕制成的线圈接在交流电源上，如果电源的电压峰值保持一定，下列哪种情况下，通过绕圈的电流最小(

) A.所加电源的频率为50 Hz B.所加电源的频率为100 Hz C.所加电源的频率为50 Hz，线圈的匝数较少 D.在线圈中加入铁芯，所加电源的频率为100 Hz 解析： 电压峰值不变，则电源电压的有效值就不变，当交变电流的频率越大，线圈的自感系数越大时，感抗越大，电流越小，故选D. 答案： D

2.关于电感对交变电流的影响，下列说法正确的是(

) A.电感不能通过直流电流，只能通过交流电流 B.电感对各种不同频率的交变电流的阻碍作用相同 C.同一只电感线圈对频率低的交变电流的阻碍作用较小 D.同一只电感线圈对频率高的交变电流的阻碍作用较大

解析： 电感线圈的感抗跟交流电的频率成正比，频率越大，感抗越大，对交变电流的阻碍作用就越大.

答案： CD

3.对低频扼流圈的说法正确的是(

) A.自感系数很小，对直流有很大的阻碍作用 B.自感系数很大，对低频交流有很大的阻碍作用 C.自感系数很大，对高频交流有很小的阻碍作用 D.自感系数很大，对直流无阻碍作用

解析： 低频扼流圈的自感系数较大，它对电流的阻碍作用是“通直流，阻交流”，即对低频交流有较大的阻碍作用，由于线圈本身有电阻，所以对直流也有阻碍作用，应选B. 答案： B

4.两相同的白炽灯L

1、L2接到如下图所示的电路中，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，两灯都正常发光，且亮度相同，更换一个新的正弦交流电源后灯L1的亮度大于灯L2的亮度，新电源的电压最大值和频率应该满足的条件是(

) A.最大值仍为Um，而频率大于f B.最大值仍为Um，而频率小于f C.最大值大于Um，而频率为f D.最大值小于Um，而频率仍为f 答案：A

5.如下图所示，当交流电源的电压有效值是220V，频率为50Hz时，三盏电灯的亮度相同，当电源电压不变只将交流电源的频率改为100Hz时，则各灯亮度变化情况为：a灯______________，b灯________________，c灯______________________.(填“变亮”、“变暗”或“不变”)

答案：变亮;变暗;不变

解析：频率变大，电容器容抗减小，又电压不变，故a灯变亮;频率变大，电感线圈的电感变大，又电压不变，故b灯变暗;频率的变化对电阻R无影响，故c灯亮度不变.电源电压不变指电压有效值不变，当频率变大时，容抗变小，感抗变大，电阻阻值R不变.根据三者变化情况再应用部分电路欧姆定律即可求解.牢记电感、电容对电流的阻碍规律，解题时直接运用即可.

6.在电子技术中，从某一装置输出的交变电流常常既有高频成分，又有低频成分，若只需要把低频成分输送到后一级装置中，那么要在这两级电路之间接一电路元件是(

) A.电感线圈

B.电容器 C.电阻

D.二极管

解析： 应将电容器并联接入电路，如右图所示，电容器对高频成分容抗小，易通过;对低频成分容抗大，输入到下一级，有这种作用的电容器叫高频旁路电容.

答案： B

7.用电压表检查如图所示的电路中的故障，测量Uad=5.0 V，Uab=0，Ubc=5.0 V，Ucd=0.则电路故障可能是(

) A.滑动变阻器R1断路

B.电容器C被击穿 C.电阻R2断路 D.电感线圈L断路

解析： 当用电压表去判断电路故障时，如果电压表的两接线柱能与电源的两极接通，而与电压表两接线柱相并联的那部分电路没有完全短路，电压表就会有示数.即当电压表有示数时，电源两极与电压表两接线柱间的电路无断点.由题意Uad=Ubc=5.0 V可知ab、cd间为通路，A、C错误;若电容器被击穿，则Ubc将为零，B错误.故正确答案为D. 答案： D

8.如下图是电子技术中常用的电路.a、b是电路的输入端，其中输入的高频电流用“”表示，低频电流用“～”表示，直流电流用“-”表示.关于负载电阻R中通过的电流，有以下说法，其中正确的是(

)

A.甲图中R通过的是低频电流 B.乙图中R通过的是高频电流 C.丙图中R通过的是直流电流 D.丁图中R通过的是高频电流

解析： 甲图中，电容器隔直流，R通过低频电流;乙图中，电容器可以和高频交流电形成通路，R中通过低频电流;丙图中，电容器C很大，容抗较小，可以通过低频电流，则R中通过直流电流;丁图中，电感器L很大，f越高，感抗越大，阻碍高频电流通过，R中通过低频电流，故选项A、C正确.

答案： AC

第5篇：交流电路中的电感和电容教案

3、3 交流电路中的电感和电容

课时安排：2课时 教学目标：

(一)知识与技能

1.理解为什么电感对交变电流有阻碍作用。

2.会用感抗来表示电感对交变电流阻碍作用的大小，知道感抗与哪些因素有关。 3.知道交变电流能通过电容器.知道为什么电容器对交变电流有阻碍作用。 4.会用容抗来表示电容对交变电流的阻碍作用.知道容抗与哪些因素有关。

(二)过程与方法

1.培养学生独立思考的思维习惯。

2.培养学生用学过的知识去理解、分析新问题的习惯。

(三)情感、态度与价值观

培养学生有志于把所学的物理知识应用到实际中去的学习习惯。

教学重点：1.电感、电容对交变电流的阻碍作用。

2.感抗、容抗的物理意义。

教学难点：1.感抗的概念及影响感抗大小的因素。

2.容抗概念及影响容抗大小的因素。

教学器材：双刀双掷开关、学生用低压交直流电源、灯泡(6 V、0.3 A)、线圈(用变压器的副线圈)、电容器(“10 μF、15 V”与“200 μF、15 V”)2个、两个扼流圈 3教学方法：实验法、阅读法、讲解法。 教学过程：

(一)引入新课

师：在直流电路中，影响电流跟电压关系的只有电阻。在交变电流路中，影响电流跟电压关系的，除了电阻外，还有电感和电容。电阻器、电感器、电容器是交变电流路中三种基本元件。这节课我们学习电感、电容对交变电流的影响。

板书课题电感和电容对交变电流的影响

(二)进行新课

1.电感对交变电流的阻碍作用

演示电阻、电感对交、直流的影响。实验电路如下图甲、乙所示：

师：首先演示甲图，电键分别接到交、直流电源上，引导学生观察两次灯的亮度，说明了什么道理? 生：灯的亮度相同。说明电阻对交流和直流的阻碍作用相同。

师：再演示乙图，电键分别接到交、直流电源上，引导学生观察两次灯的亮度，说明了什么道理? 生：电键接到直流上，亮度不变;接到交流上时，灯泡亮度变暗。说明线圈对直流电和交变电流的阻碍作用不同。

师：确实如此。线圈对直流电的阻碍作用只是电阻;而对交变电流的阻碍作用除了电阻之外，还有电

1 感.为什么会产生这种现象呢?

生：由电磁感应的知识可知，当线圈中通过交变电流时，产生自感电动势，阻碍电流的变化。 师：电感对交变电流阻碍作用的大小，用感抗来表示。感抗的大小与哪些因素有关?请同学们阅读教材后回答。

生：感抗决定于线圈的自感系数和交变电流的频率。线圈的自感系数越大，自感作用就越大，感抗就越大;交变电流的频率越高，电流变化越快，自感作用越大，感抗越大。

师：线圈在电子技术中有广泛应用，有两种扼流圈就是利用电感对交变电流的阻碍作用制成的。出示扼流圈，并介绍其构造和作用。

(1)低频扼流圈

构造：线圈绕在闭合铁芯上，匝数多，自感系数很大。

作用：对低频交变电流有很大的阻碍作用。即“通直流、阻交流”。 (2)高频扼流圈

构造：线圈绕在铁氧体芯上，线圈匝数少，自感系数小。 作用：对低频交变电流阻碍小，对高频交变电流阻碍大。即“通低频、阻高频”。

2.交变电流能够通过电容器

演示电容对交、直流的影响。实验电路如图所示：

师：开关S分别接到直流电源和交变电流源上，观察到什么现象?说明了什么道理?

生：接通直流电源，灯泡不亮;接通交变电流源，灯泡亮了。说明了直流电不能够通过电容器，交变电流能够“通过”电容器。

师：电容器的两极板间是绝缘介质，为什么交变电流能够通过呢?用CAI课件展示电容器接到交变电流源上，充、放电的动态过程。强调自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质，只是当电源电压升高时电容器充电，电荷向电容器的极板上集聚，形成充电电流;当电源电压降低时电容器放电，电荷从电容器的极板上放出，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，表现为交流通过了电容器。

3.电容器对交变电流的阻碍作用 演示电容器对交变电流的影响

师：将刚才实验电路中“1000 μF，15 V”的电容器去掉，观察灯泡的亮度，说明了什么道理? 生：灯泡的亮度变亮了。说明电容器对交变电流也有阻碍作用。

师：的确是这样。物理上用容抗来表示电容器对交变电流阻碍作用的大小。容抗跟哪些因素有关呢?请同学们阅读教材后回答。

生：容抗决定于电容器电容的大小和交变电流的频率.电容越大，在同样电压下电容器容纳电荷越多，因此充放电的电流越大，容抗就越小;交变电流的频率越高，充放电进行得越快，充放电电流越大，容抗越小.即电容器的电容越大，交变电流频率越高，容抗越小。电容器具有“通交流、隔直流”“通高频、阻低频”的特点。

2 师：介绍电感、电容的广泛存在。

(三)课堂总结、点评

本节课主要学习了以下几个问题：

1.由于电感线圈中通过交变电流时产生自感电动势，阻碍电流变化，对交变电流有阻碍作用.电感对交变电流阻碍作用大小用感抗来表示.线圈自感系数越大，交变电流的频率越高，感抗越大，即线圈有“通直流、阻交流”或“通低频，阻高频”特征. 2.交变电流“通过”电容器过程，就是电容器充放电过程.由于电容器极板上积累电荷反抗自由电荷做定向移动，电容器对交变电流有阻碍作用.用容抗表示阻碍作用的大小.电容器的电容越大，交流的频率越高，容抗越小.故电容器在电路中有“通交流、隔直流”或“通高频、阻低频”特征。

(四)实例探究

【例1】如图所示电路中，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u=2202sin10πt V。若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为25Hz，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

解析：由u=2202sin100πt，可得电源频率f=

ARuVL2π改为25 Hz时，线圈的感抗减小，在电压不变的情况下，电路中的电流增大，选项A正确。

2100π Hz=50 Hz，当电源频率由原来的50 Hz2π灯泡的电阻R是一定的，电流增大时，实际消耗的电功率(P=IR)变大，灯泡变暗，选项C错误，D正确。

电压表与电感线圈并联，其示数为线圈两端电压UL，设灯泡两端的电压为UR，则电源电压的有效值为

3 U=UL+UR

因UR=IR，I增大，UR增大，因电源电压有效值不变，故UL=(U-UR)减小，故选项B正确. 答案：ABD 点评：解决该类问题时将电感和电容看成特殊“电阻”，在交变电流电路中串、并联关系仍是适用的。 【例2】图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。

解析：当含有多种成分的电流输入到C1两端，则由于C1的“通交流、隔直流”功能，电流中的交流成分被衰减，而线圈L有“通直流、阻交流”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输入C1C2输出L

进一步滤除电流中残余的交流成分，这样就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。

点评：本题联系电视机中的实际电路，应分别考虑L、C的作用：L对直流起“短路”作用，对交流起阻碍作用;C对直流“断路”，对交流有旁路分流作用.本题C

1、C2两次对交流分流，滤波效果 更好

(四)作业布置 课文P60页第

2、

3、4题