山東科學(xué)技術(shù)出版社選修3-2第三章第三節(jié)“交流電路中的電感和電容”內(nèi)容,總結(jié)電容器的作用是“隔直流,通交流”。就是說,電容器與直流電組成的閉合回路中,沒有電流通過。而電容器如果接到交流電路中,有持續(xù)電流通過。但是在課后,學(xué)生做了一個這樣的實驗:
將電容器和電流表及電阻接到一個大小變化的直流電源上,如,按正玄波正半周規(guī)律變化的直流電。如圖:
閉合電鍵??吹疆?dāng)電壓升高時電流表增大示數(shù);電壓減小時,電流表示數(shù)減小,得到直流電。這是怎么回事呢?
其實不管是哪種電流都沒有通過電容器,電流只是在外部的導(dǎo)線中流動。當(dāng)電容器接在交流電路中時,交流電的電壓做周期性變化,使電容器兩級間電壓的大小和方向都隨時間做周期性變化,當(dāng)電壓增大時,導(dǎo)體中的電流流向電容器,給電容器充電,在電路中形成充電電流:當(dāng)電壓減小時,電容器放電,電流流出電容器,在電路中形成放電電流。所以,盡管自由電子不能通過電容器兩極間的絕緣介質(zhì),但在周期性交變電壓作用下,電容器不斷充電,放電,電路中就會形成持續(xù)的交流電。當(dāng)電容器接在電壓大小變化的直流電路中時,由于電壓變化,電容器也可以不斷充電,放電。在外部導(dǎo)線中形成電流。因此,電流表有示數(shù)。
由此可見,課本所說的“隔直流”是指:大小和方向都不變的恒定電流,而不是泛指的直流電。
通過學(xué)生所做的實驗提出問題,使我們對電容器的特性更加理解。同時告訴我們,治學(xué)要嚴(yán)謹(jǐn),不能按照課本內(nèi)容按部就班。極大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
(作者單位 山東省東營市第二中學(xué))