【高中物理选修3-2】低高频扼流圈为什么低频扼流圈对高频交流电流能起较大阻碍作用而高频扼流圈不能对低频交变电流起较大的阻碍作用求大神科普,本人愚笨

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/12 01:14:41
【高中物理选修3-2】低高频扼流圈为什么低频扼流圈对高频交流电流能起较大阻碍作用而高频扼流圈不能对低频交变电流起较大的阻碍作用求大神科普,本人愚笨

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【高中物理选修3-2】低高频扼流圈
为什么低频扼流圈对高频交流电流能起较大阻碍作用
而高频扼流圈不能对低频交变电流起较大的阻碍作用
求大神科普,本人愚笨

【高中物理选修3-2】低高频扼流圈为什么低频扼流圈对高频交流电流能起较大阻碍作用而高频扼流圈不能对低频交变电流起较大的阻碍作用求大神科普,本人愚笨
高频扼流圈和低频扼流圈都是电感线圈.电感线圈有抑制电流变化的特性,电感越大这个效应越明显.这个效应对电流的阻碍作用感抗,感抗的大小和电感的工作频率和它本身电感的大小有关.在老式甲类音频功率放大器中的低频扼流圈,其作用就是“通直流,隔交流”.但是这个理想情况是无法满足的,只能近似于“通直流,阻交流”.只要满足放大器的需要,稍微损耗一小部分交流成分也是允许的.在这里扼流圈的感抗要大些.频率一定(音频范围是20kHz——20Hz)的时候就要求电感比较大.一般是毫亨数量级.而高频扼流圈一般工作在高频电流中,其作用大多也是选频,这是就要求其电感不是很大,一般是微亨数量级.其实“通直流,阻交流”和“通低频阻高频”的说法是针对应用场合来说的.但宗旨都是调整电感的电感量,来满足我们的需要.
扼流圈对于交流电的阻抗X=2πfL,可见,当电感一定时,交流电频率(f)越高,阻抗越大.所以会通直流,阻交流和通低频阻高频.
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.