3 电感和电容对交变电流的影响
课后篇巩固提升
基础巩固
1.
一个灯泡通过一个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.没有影响 D.无法判断
解析插入铁改变了电感的自感系数,自感系数增大,感抗增大,线圈两端的电压增大,灯泡上的电压减小,所以灯变暗。
答案B
2.(多选)对电容器能通交变电流的原因,下列说法正确的是( )
A.当电容器接到交流电源上时,因为有自由电荷通过电容器,电路中才有交变电流
B.当电容器接到交流电源上时,电容器交替进行充电和放电,电路中才有交变电流
C.在有电容器的交流电路中,没有电荷定向移动
D.在有电容器的交流电路中,没有电荷通过电容器
解析电容器实质上是通过反复充、放电来实现通电的,并无电荷通过电容器。
答案BD
3.
如图所示的电路,F为一交流发电机,C为平行板电容器,为使电流表的示数增大,可行的方法是( )
A.使发电机F的转速增加
B.使发电机F的转速减少
C.在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质
D.使电容器两极板间距离增大
解析当发电机转速增加时,交变电流的频率增大,电容器容抗减小,电流表的示数增大,A项正确,B项错误;换用介电常数较小的电介质,电容C减小,增大两极板间距离时,电容C也减小,容抗增大,对交变电流的阻碍作用增大,电流表的示数减小,C、D项错误。
答案A
5
4.有两个电容器的电容分别为C1=5 μF和C2=3 μF,分别加在峰值一定的交流电源上,在下列各种情况下,哪一种情况通过电容器的电流最大( )
A.在C1上所加交变电流的频率为50 Hz
B.在C2上所加交变电流的频率为50 Hz
C.在C1上所加交变电流的频率为100 Hz
D.在C2上所加交变电流的频率为100 Hz
解析电容越大,电流频率越高,容抗越小,电流越容易通过电容器。C1>C2,100 Hz>50 Hz,所以C正确。
答案C
5.
如图所示,在电路两端加上正弦交变电流,保持电压的有效值不变,使频率增大,发现各灯的亮暗情况是:灯L1变亮,灯L2变暗,灯L3不变,则M、N、L中所接元件可能是( )
A.M为电阻,N为电容器,L为电感线圈
B.M为电感线圈,N为电容器,L为电阻
C.M为电容器,N为电感线圈,L为电阻
D.M为电阻,N为电感线圈,L为电容器
解析
有效值
不变,
频率
增大
答案C
6.在如图所示电路中,u是有效值为220 V的交流电源,C是电容器,R是电阻。关于交流电压表的示数,下列说法正确的是( )
A.等于220 V B.大于220 V
C.小于220 V D.等于零
解析交变电流“通过”电容器,电阻R中有电流,电压表的示数不为零;电容器与电阻串联,根据串联分压原理可知电阻两端电压应小于电源电压,而电压表测量的电阻两端的电压,故选项C正确。
5
答案C
能力提升
1.
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
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可判断,元件x是电感线圈,元件y是电容器,选项B正确。
答案B
2.(多选)某一电学黑箱内可能有电容器、电感线圈、定值电阻等元件,在接线柱间以如图所示的Z形连接(两接线柱间只有一个元件)。为了确定各元件种类,小华同学把DIS计算机辅助实验系统中的电流传感器(相当于电流表)与一直流电源、滑动变阻器、开关串联后,分别将AB、BC、CD接入电路,闭合开关,计算机显示的电流随时间变化的图象分别如图a、b、c所示,则以下判断中正确的是( )
A.AB间是电容器 B.BC间是电感线圈
C.CD间是电容器 D.CD间是定值电阻
解析根据图a可知,有瞬时充电电流,稳定后电路中无电流,说明AB间是电容器,充电完毕,电路为开路,故A正确。根据图b可知,BC间的元件阻碍电流的增大,但是稳定后电流恒定,符合电感线圈的特点,所以BC间是电感线圈,故B正确。根据图c,接通电路后,电流马上达到稳定值,说明CD间是定值电阻,故C错误,D正确。故选A、B、D。
答案ABD
5
3.
在收音机线路中,经天线接收到的电信号中既有高频成分又有低频成分,经放大后送给下一级,需要把低频成分和高频成分分开,只让低频成分输入给下一级,我们采用了如图所示的装置电路,其中代号a、b应选择的元件是( )
A.a是电容较大的电容器,b是低频扼流线圈
B.a是电容较大的电容器,b是高频扼流线圈
C.a是电容较小的电容器,b是高频扼流线圈
D.a是电容较小的电容器,b是低频扼流线圈
解析电容器具有“通高频、阻低频”的作用,这样的电容器电容应较小,故a是电容较小的电容器。电感线圈在该电路中要求做到“通低频、阻高频”,所以b是一个高频扼流线圈,故C选项正确。
答案C
4.(多选)如图所示,某输电线路横穿公路时,要在地下埋线通过。为了保护输电线不至于被压坏,可预先铺设结实的过路钢管,再让输电线从钢管中穿过。电线穿管的方案有两种:甲方案是铺设两根钢管,两条输电线分别从两根钢管中穿过;乙方案是只铺设一根钢管,两条输电线都从这一根钢管中穿过,如果输电导线输送的电流很大,那么,以下说法正确的是( )
A.无论输送的电流是恒定电流还是交变电流,甲、乙两方案都是可行的
B.若输送的电流是恒定电流,甲、乙两方案都是可行的
C.若输送的电流是交变电流,乙方案是可行的,甲方案是不可行的
D.若输送的电流是交变电流,甲方案是可行的,乙方案是不可行的
解析恒定电流对于一根还是两根钢管毫无影响,但交变电流通过的导线和钢管之间形成电容器,对交变电流有阻碍作用,而两根线从一根钢管中穿过,因任一时刻电流都等大反向,产生的影响可互相抵消。
答案BC
5.“二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器,它们的固有频率分别处于高音、低音频段,分别称为高音扬声器和低音扬声器。音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来,送往相应的扬声器,以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动。如图所示为音箱的电路图,高、低频混合电流由a、b端输入,L1和L2是线圈,C1和C2是电容器,则( )
5
A.甲扬声器是高音扬声器
B.C2的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器
C.L1的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器
D.L2的作用是减弱乙扬声器的高频电流
解析甲扬声器中,L1串联在电路中,对高频电流的阻碍作用很大,对低频电流的阻碍作用较小;C1并联在电路中,对高频电流的阻碍作用小,可以给高频电流提供通路,使低频电流通过甲扬声器传出,所以甲为低音扬声器。乙扬声器中,C2串联在电路中,对低频电流的阻碍作用很大,对高频电流的阻碍作用较小,L2并联在电路中,对低频电流的阻碍作用较小,可以给低频电流提供通路,使高频电流通过乙扬声器传出,所以乙为高音扬声器。故B正确。
答案B
6.如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C1两端时,由于C1具有“通交流、隔直流”的作用,电流中的交流成分被衰减;而线圈L有“通直流、阻交流”的作用,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,由于C2具有“通交流、隔直流”的作用,C2进一步滤除电流中残余的交流成分,这样在输出端得到较稳定的直流电。
答案见解析
5
微信/支付宝扫码支付