电感和电容对电流的影响实验

刘敬成

1改进演示实验的方法

1．1实验器村：

规格相同的小灯泡三只、6V直流电源一个(务必用干电池或蓄电池)、变频交流电源一个、滑动变阻器一个(R₁)、电阻箱一个(R₂)、电感线圈L(用可拆变压器线圈作为电感线圈，当铁芯不闭合时为线圈L₁、当铁芯不闭合时为线圈L₂)、400μF电容器(C₁)和2000μF电容器(C₂)各一只、双刀单掷开关(S)一个、导线若干(一端带有鳄鱼夹的导线4根)。

1．2实验电路：

2改进后的演示实验装置能演示的现象

2．1电感线圈通直流，电容器隔直流。

2．2电感线圈通交流，并对交变电流有阻碍作用，阻碍能力的大小与线圈的自感系数L有关。

2．3电容器通交流，并对交流电有阻碍作用，阻碍能力的大小与电容器的容量C有关。

2．4电感线圈通低频，阻高频，阻碍能力的大小与电源的频率f有关。

2．5电容器通高频，阻低频。阻碍能力的大小与电源的频率f有关。

3演示实验现象的操作方法

演示实验一：演示器感线圈通直流，电容器隔直流。

首先，将滑动变阻器R₁的阻值调为最大，电阻箱的阻值调为零，并将开关S接于直流电源上；其次，调节滑动变阻器R₁的阻值，让灯泡A₁正常发光；然后，断开开关S，让C₁、L₁接入电路中；最后，再闭合开关S，将观察到A₁仍然正常发光、A₂发光但比A₁暗，A₃不发光。演示实验二：演示电感线圈通交流，并对交变电流有阻碍作用，演示电容器通交流。

在演示实验一的基础上，首先，调节电阻箱R真的阻值使灯泡A₁、A₂的亮度相同(消除电感线圈直流电阻产生的影响)，然后，将开关S由与直流电源相连接的位置换到与交流电源相连接的位置处，将观察到A₁、A₂、A₃都发光，但A₁比A₂要亮。

演示实验三：演示电感线圈对交变电流阻碍能力的大小与线圈的自感系然L有关。

在演示实验二的基础上，将变压器的铁芯放回开口里面，将观察到灯泡A₂变暗。

演示实验四：演示电容器对交变电流阻碍能力的大小与电容器的容量C有关。

在演示实验二的基础上，将鳄鱼夹接在大电容C，的两端，将观察到灯泡A₃变亮。

演示实验五：演示电感线圈和电容器对交变电流阻碍能力的大小与交变电流的频率f有关。在演示实验二的基础上，断开开关S，增大交流电源的频率f后，再合上开关，将观察到灯泡A₁的亮度不变，灯泡A₂变暗、灯泡A₃变亮。