GD170A实验电路如图3.2-1所示。

图3.2-1 电容电抗实验电路

[实验一] 用信号发生器产生一个峰―峰值σPP=8Ⅴ、频率∫为100~700Hz的正

弦信号。将它通过一个开关串接一个电流表和一个1kΩ的电阻,并形成一个闭合的回路。将开关接通,在100~700Hz的范围内,调整信号发生器的频率旋钮,观察电流表的读数。

结果:电流表的指针没有变化。

上述结果说明,交流信号的频率不能改变电阻的阻值。可见,电阻在直流电路和交流电路中的作用是一样的。

[实验二] 用信号发生器产生一个峰―峰值σPP=8V、频率∫为100~700Hz的正弦信号。将它通过一个开关串接一个电流表、一个1kΩ的电阻和一个0.22 uF的电容,并形成一个闭合的回路。将开关接通,在100~700Hz的范围内,调整信号发生器的频率旋钮,观察电流表的读数。然后,将0.22uF的电容分别换成0,47 uF和1uF的电容器,重复上述实验过程,再观察电流表的读数。

结果:

电流表的指针随着频率的变化而变化,频率升高电流增大;频率减小电流减小。

随着电容值的增加,电流增加;电容值的减小,电流减小。

上述结果说明,交流电流可以通过电容器,流过电容器的电流随着频率、电容值的变化而变化。因此,在交流电路中,电容器与电阻的作用类似。在交流电的正、负半周时,电容器两端建立起电场,此时,电容器需要从交流电源中吸收能量。在交流电过零点时,电容器两端的电场为零,电容器将同样的能量重新送回交流电源。因此,在交流电的一个变化周期内,其功率的平均值为零。于是人们将往来于电容器与电源之间的交换功率称为无功功率。