利用低音炮和Audalyzer探究电感电容对交变电流的影响

"探究电感、电容对交变电流的影响"的实验现象相对抽象,难以理解.利用低音炮和Audalyzer从不同的角度对电感、电容对交变电流的影响的几种情况进行了研究,现象明显、直观,容易理解.     

"电感和电容对交变电流的影响"演示实验的改进

"电感和电容对交变电流的影响"演示实验的操作难度大且现象不明显,为此介绍了2种演示该实验的方法,一是通过将电灯分别与电感(电容)和电阻串联对比进行实验来演示电感和电容对交变电流的影响;二是通过信号发生器和示波器来研究交流电对电感(电容)的影响.2种方法演示效果均较好.     

一个电感演示实验的改进

由人民教育出版社编著出版的高中物理试验课本,把"电感和电容对交流电的影响"作为必修内容又重新编入.     

演示电感和电容对交变电流影响的装置

将电源、电容、电感、电阻及小灯泡安装在电路演示板上,连接不同的电路,通过灯泡的明暗,可以分别直观地展示出电感和电容对交变电流的影响,同时也可以探究影响电感感抗大小的因素.     

低频信号发生器在感抗、容抗实验中的应用

普通高中课程标准实验教科书《物理》选修3-2第五章第三节"电感和电容对交变电流的影响",在讲电感对频率变化的交流的影响时是这样描述的:"实验和理论分析都表明,线圈的自感系数越大、交流的频率越高,电感对交流电的阻碍作用就越大,也就是说,线圈的感抗越大."同样地,在讲电容对频率变化对交流电的影响时也是这样描述的:"理论和实验分析都表明,电容器的电容越大,交流的频率越高,电容器对交流的阻碍作用就越小,也就是说,电容器的容抗就越小."     

忆阻电路的基本性质及其应用

对有边界的忆阻元件与电容、 电感的串、 并联电路分别进行了研究, 分析了电路所具有的特性和频率及元件的电容、 电感对电路的影响, 通过仿真验证了理论结果.根据有边界的忆阻元件及其构成电路的性质研究, 对其潜在的应用进行了预测.     

电感和电容对交流电的影响的实验设计

观察和实验是学生认识物理现象、获得有关感性认识的源泉,是学生学习物理知识、掌握科学方法的基础,同时也是研究和学习物理的重要手段.在高中物理"电感和电容对交变电流的影响"一节中,课本上设计的演示实验不能区别对于电感、电容对交变电流的具体影响;特别是在论述当交变电流的频率发生变化时,课本只是进行了理论上的阐述,没有相对应的实验演示来说明.这使学生在学习过程中缺乏感性认识,对这些规律基本上以记忆为主,缺乏深入的理解,教学效果不理想.我们在教学中摸索出一套演示实验,取材方便、操作简单、现象明显,能够有效地给学生答疑解惑,增加学生学习物理的兴趣.     

对教材一个演示实验的改进

1 教材给出的演示实验 高中教材(人教版)《物理·选修3-2》 第五章第3节"电感和电容对交变电流的影响"中,有一个展示电感对交流电阻碍作用的演示实验,如图1所示. 把带铁芯的线圈L与小灯泡串联起来,先把它们接到直流电源上,如图1(a)所示;再把它们接到交流电源上,如图1(b)所示.取直流电源的电压与交流电源电压的有效值相等,观察两种情况下灯炮的亮度. 这个实验说明了什么? 2 对演示实验的评价 该演示实验直观地展示了电感对交变电流的阻碍作用,对学生认知电感的"通直流阻交流"特性,起到了很好的铺垫作用.     

串联谐振电路Q值的计算与意义

在实际电路中,即使是一个简单的线圈,不仅有电感,还有电阻,不能分割,但可以用集中的电感L与电阻R串联电路模型来表示.作为具有代表性的典型模型,经常研究电阻、电感、电容串联电路.1RLC串联电路的特点与谐振现象如图1所示是由电阻、电感和电容相串联所组成的RLC串联电路.在此电路中,电容和电感是储能元件,其中能量的转换是可逆的,而电阻是耗能元     

RLC串联电路充电过程探究

本论文借助于MATLAB软件对RLC串联电路进行了动态分析并分别探究了电阻、电容、电感这三个因子对RLC串联电路充电的影响情况。利用Simulink中的Simpowersystems对RLC串联电路的充电过程进行仿真,探究电阻、电容、电感这三个因子对RLC串联电路充电过程的影响。     

基于粒子模拟的磁绝缘传输线等效电容和等效电感的计算

提出了一种基于粒子模拟的磁绝缘传输线等效电容和等效电感计算方法,在层流模型得到的同轴磁绝缘传输线等效电感和等效电容理论公式中引入修正因子,对粒子模拟所得结果进行数值拟合,获得了等效电容和等效电感修正因子依赖于电压的拟合表达式,修正后的等效电容和等效电感理论公式与粒子模拟结果符合较好,所得结果可用于磁绝缘传输线的等效电路建模。     

示波谐振法测电容的研究

示波谐振法测量电容就是用示波器观察RLC串联电路的谐振现象来确定待测电容的值,是测量电容的一种简便方法.理论和实验研究表明,测量灵敏度对测量结果影响较大,电路中标准电感L和标准电阻R的取值对电路灵敏度有较大影响,而电路灵敏度引入的测量不确定度,对测量结果总不确定度影响较大.当L和R的取值使Q≥3时,电路灵敏度已足够高,一般已满足测量的要求.     

传输线的电容和电感特性

讨论了横向电磁传输线的电容和电感特性,求得了椭圆柱形和方柱形传输线单位长度的电感.     

关于“电感和电容对交流电的影响”实验改进与自制

人教版普通高中课程标准实验教科书《物理·选修3—2》第五章第3节电感和电容对交流电的影响,课本上的演示实验效果不是十分理想：通过多方面的实践探究,不断总结经验,笔者设计和自制了两块实验板,分别就电感、电容对交流电影响进行研究,采取两灯泡明暗对比法,效果明显直观．     

基于图像识别技术的随机线缆束建模及分布参数统计分析

提出了一种对实际弯曲随机捆扎线束的建模方法,该方法首先基于图像识别技术,使用实际线束在侧视和俯视方向的两幅照片来实现弯曲线束轴心三维坐标的重建,然后再基于随机转移路径方法实现弯曲线束的捆扎随机性。基于该建模方法,通过蒙特卡洛模拟来分析弯曲随机线束分布参数的统计特征,发现自电感、互电感和互电容均值沿线变化趋势与线束高度变化趋势一致,自电容均值则趋势相反;自电容、自电感和互电感的变异系数与线束高度存在负相关特征;捆扎随机性不会改变自电感和自电容均值,但是会降低互电容与互电感均值。     

电容参数对超导储能重复频率脉冲电源性能影响

介绍了单级超导电感储能重复频率脉冲电源电路,对放电过程及转换电路中电容器的作用进行了分析,建立了单级脉冲电源的基础试验平台和电路仿真模型,利用仿真分析了不同电容参数对脉冲电源性能的影响。仿真波形与实际试验波形具有较好的一致性,能够很好地反映超导电感储能重复频率脉冲电源的输出性能,证明了电路仿真模型是可行的。仿真结果表明:电容参数对电容电压和最大电容储能比例影响较大,对输出脉冲峰值和负载的实际能量利用效率影响相对较小,选择较大的电容参数,可以降低电容电压,从而降低脉冲电源对断路开关的耐压要求,但是同样会降低输出脉冲峰值和增大最大电容储能比例。在未来大功率系统中,应在满足断路开关耐压的条件下,选择较小的电容参数。     

电感和电容对交变电流影响实验的改进

自制演示实验板,将电感实验和电容实验器件制作在同一电路板上,通过切换开关做不同类型的实验.增加对照灯,利用智能手机记录光照度,对比实验灯所在支路接入电感或电容时实验灯和对照灯的亮度,学生可以直接观察电路中电流的变化.     

电阻箱R对串联谐振电路中Q 值测量精度的影响

串联谐振电路在交流电压作用下, 电感箱和电容箱存在损耗电阻, 而通过对串联电路中电阻箱的阻值 R的选择, 可以降低电感箱和电容箱损耗电阻对Q值测量的影响, 从而提高Q值测量的精确度, 甚至在较高频率的 串联谐振电路里也可使Q值测量值和准确值的百分误差E( Q)低于1%     

电阻箱R对串联谐振电路中Q 值测量精度的影响

串联谐振电路在交流电压作用下, 电感箱和电容箱存在损耗电阻, 而通过对串联电路中电阻箱的阻值 R的选择, 可以降低电感箱和电容箱损耗电阻对Q值测量的影响, 从而提高Q值测量的精确度, 甚至在较高频率的 串联谐振电路里也可使Q值测量值和准确值的百分误差E( Q)低于1%     

对电感电容损耗电阻的研究

电感电路和电容电路在电子技术的滤波电路中有着重要作用,损耗电阻的大小是设计滤波电路参数的重要依据．人们通常在讨论电感和电容特性时,都把电感和电容当作纯电抗性元件,认为在低频段它们不存在损耗电阻,只有在10。Hz以上的高频范围内才有损耗电阻存在,事实是这样吗？事实并非如此,本文试图通过实验测试分析电感电容在10^3～10^4Hz的频率范围内它们的损耗电阻不能忽略,而且电感的损耗电阻随着频率的升高而增大,电容的损耗电阻随着频率的升高而降低．