高考物理中电容电感问题的分析

自从江苏在2008年物理高考试卷中出现电感问题,2009-2011年又连续3年涉及此类问题,我们在高三复习中加强了电容电感的研究,并认为从以下几方面入手,问题可迎刃而解.     

高考中的交变电流考点例析

在考试大纲中交变电流中的考点共有4个:①交流发电机及其产生正弦式电流的原理,正弦式电流的图像和三角函数表达式,最大值与有效值,周期与频率;②电阻、电感和电容对交变电流的作用,感抗和容抗;③变压器的原理,电压比和电流比;④电能的输送.     

浅析电感元件不消耗电能的原因

1问题的提出 笔者最近听取了一节关于人教版普通高中《物理》（必修）第2册“电感和电容对交变电流的影响”的公开教学课,教学过程中,有一学生问到电感元件产生的感抗对交变电流有阻碍作用,但为什么不会因此消耗电能,当时教者对这一问题只是搪塞而过．在评课过程中,该问题仍未解决．结合自己多年的教学实践,现对此问题做一澄清．     

电感和电容对交变电流的阻碍作用

1．电感 电感对恒定电流没有影响,对交变电流有阻碍作用．电感对交变电流阻碍作用的大小用感抗来表示．线圈自感系数越大、交变电流的频率越高,感抗也越大．     

多芯片模块中并联模型和并联半桥模型对瞬态电流的影响研究

分析并联模型和并联半桥模型不同电流交换机制,可以了解在多芯片半桥功率模块中的暂态电流分配问题。并联模型中,由于器件和电路杂散电感的存在,会在电路中产生瞬态电流。高电位端和低电位器件中流过的电流的瞬态曲线相似。通过电路建模分析,换向过程研究,证明并联半桥电路,负载电流在同一桥臂上下切换,通过杂散电感引起的瞬态电流则小得多。     

交变电流

高考对于交变电流知识点的考查,主要是交变电流的产生过程、特征量及图像;变压器的基本原理、基本规律及相关电路知识的综合;电能的输送规律(如:2006年广东高考第14题).对于电感和电容对交变电流的作用,只作定性要求.对含有晶体二极管的简单交流电路的考查也应引起足够重视(如:2006年江苏高考第15题).     

关于电感L的若干思考

电感L又可称自感或自感系数,它作为一个经常使用的物理量,由于其本身的抽象性与复杂性,因而往往会引起人们的费解。本文试图通过对电感L的讨论,以加深人们对其本质的认识。 1 电感L的意义 1.1 电感L就是每单位电流在电感器中引起的磁通匝链数。当电流通过电感器时,电流的磁场便在电感器中产生了磁通量。若通过每匝线圈的磁通量φ近似相等,则对具有N匝线圈的电感器来说,Nφ就称为该电感器的磁通匝链数。而每单位电流在电感器中引起的磁通匝链数就叫做该电感器的电感L。即:     

深入理解感抗和容抗对交变电流的作用

在交变电流中,除电阻对电路中的电流、电压有影响,还有电感和电容对交变电流有影响.一、电感对交变电流的作用1.一个公式:感抗公式电感对交变电流阻碍作用的大小称之为感抗,感抗用X_L表述,其大小为x_l=2πfL.感抗的大小由线圈的自感系数和交变电流的频率共同决定.自感系数越大,交变电流的频率越高,感抗就越大.在交变电路中类似于一个电阻.2.二个结论:电感线圈在电路中的作用(1)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)直流电的电流不变化,不能引起自感现象,所以对(恒定)直流电没有阻碍作用;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.     

电感和电窖对交变电流影响的实验

在电感和电容对交变电流的影响这一节的教材中,要求学生对电感和电容对电流的阻碍作用有一个定性的认识,书中对电感对交变电流的阻碍作用的大小表述为:线圈的自感系数越大、交变电流的频率越高,电感对交变电流的阻碍作用就越大,感抗也就越大.电容器对交变电流的阻碍作用的大小表述为:电容器的电容越大,交流电的频率越大,电容器对交流电的阻碍作用就越小,容抗也就越小.但教材中这一部分的实验却较少,仅有两个实验,一个是对比电感对交直流电流的不同阻碍作用,一个是对比电容对交直流电流的不同阻碍作用.教材中和上面的表述相对应的实验却没有.     

带有非线性电感的Boost变换器研究

以电流型非线性电感Boost 变换器为研究对象,针对非线性电感的磁能损耗特性问题,利用非线性电感值跟随开关状态不同而变化的现象,分析非线性电感电流路径与特定斜率斜坡补偿的数学关系,提出了非线性磁芯电感值与磁滞回线关系的数据模型,代入到Boost变换器的开关状态方程中,经过MATLAB数值方法仿真与电路制作实验验证,结果表明,非线性电感对Boost变换器稳定性产生重要影响,且非线性电感和斜坡补偿方法对变换器的影响是相同的。     

电感和电容对电流的影响

1改进演示实验的思考 基于学生已经具有“电阻对直流电有阻碍作用”的认识基础,学习电感和电容对直流电的影响时,只须将电阻替换为电感或者将电阻替换为电容进行对比,通过表现的现象认知电感和电容对直流电的影响。同理,学习电感和电容对交变电流的影响时,再把直流电源用交流电源替代进行对比,还是通过表现的现象认知电感和电容对交变电流的影响。总之,设定的教学方法是比较、归纳法。根据教学方法的需要,教学中采取了同一时刻将电阻、电感和电容对电流的影响的现象同时表现出来,并进行对比。达到了实验现象对比度非常鲜明的效果。     

直流电路中电感线圈的动态分析

本文分析了电感线圈中通过变化的直流电流时"电感电流"不能突变的原因,以及"电感电流"随时间变化的动态过程.     

电感和电容对电流的影响

1 改进演示实验的思考 基于学生已经具有"电阻对直流电有阻碍作用"的认识基础,学习电感和电容对直流电的影响时,只须将电阻替换为电感或者将电阻替换为电容进行对比,通过表现的现象认知电感和电容对直流电的影响.同理,学习电感和电容对交变电流的影响时,再把直流电源用交流电源替代进行对比,还是通过表现的现象认知电感和电容对交变电流的影响.总之,设定的教学方法是比较、归纳法.根据教学方法的需要,教学中采取了同一时刻将电阻、电感和电容对电流的影响的现象同时表现出来,并进行对比.达到了实验现象对比度非常鲜明的效果.     

并联电感电路的暂态过程分析

理想电感元件并联电路,其稳态建立非常迅速,分流关系与其电痞量成反比关系,对于实际电感元件,由于损耗电阻存在,暂态过程很复杂,本文就并联电感电路的暂态过程加以分析。 图中R是电流源内阻,r_1,r_2为L_1,L_2损耗电阻。     

研究交流电路中的感抗的实验

在高中物理“交流电”部分,增加一个“研究交流电路中的感抗和容抗”的学生实验,是很必要的。这一实验,利用现行《全日制十年制学校中学理科教学仪器配备目录(试行草案)》中所规定的仪器,就可以完成,并不需再增加新设备。一般用频率一定的交流电、用伏安法测定线圈的电感(自感系数)和电容器的电容,并来研究纯电感电路中的电流和电感以及纯电容电路中的电流和电容的关系。下面介绍一种测定电感并研究纯电感电路中电流和电感关系的实验方法,供参考。     

冲激函数与电容电压、电感电流的跃变

在电路分析课程第五章中曾经指出,当换路时刻,通过电容的电流和施于电感两端的电压均为有限值的条件下,则电容电压和电感电流不能跃变。从而得出动态电路时域分析中的一个重要定律——换路定律。即t=0时刻电路进行换路,则有u_C(0_+)=u_C(0_-),i_L(0_+)=i_L(0_-)但是,在电容电流和电感电压为非有限值情况下,则电容电压和电感电流将发生跃变,即     

"电感和电容对交变电流的影响"演示实验设计

在现行人教版高中物理第二册(必修加选修)第十八章交变电流第三节“电感和电容对交变电流的影响”中，关于电感、电容器对交变电流的作用，课本安排了两个演示实验，以说明“电感对交变电流有阻碍作用”和“交流能够通过电容器”．但对于感抗与自感系数、交流电频率的关系以及容抗与电容、频率的关系，教材中没有相应的实验，     

“电感和电容对交变电流的影响”的实验设计

1 问题引入 人教版高中物理第二册(试验修订本,必修加选修)第193页研究电感对交变电流的阻碍作用,电路如图1,利用双刀双掷开关S分别接到直流电源和交流电源上,实验中要求取直流电压和交流电压的有效值相等。当开关S接到直流时,灯泡亮些;当接到交流电源时,灯泡暗些,就表明电感对交变     

电感、电容对交变电流的影响

一、电感对交变电流的阻碍作用 交变电流通过线圈时,由于电流时刻在变化,线圈中产生自感电动势,自感自动势阻碍电流的变化,就形成了对交变电流的阻碍作用．     

电感、电容在电路中的作用

电感是导线绕制成的线圈．由于电感线圈中通过交流电时,产生自感电动势,阻碍电流的变化,对交变电流有阻碍作用．描述电感对交变电流阻碍作用的大小的物理量叫感抗．感抗的大小跟以下因素有关：线圈的自感系数L,交变电流的频率f．线圈的自感系数L越大,交变电流的频率厂越高,阻碍作用越大,感抗就越大．因此电感有“通直流,阻交流”、“通低频,阻高频”的特性．