交流电路中相位超前和滞后问题

  在电路分析中,经常听到所谓相位超前滞后什么的,一直想不明白,电压加在器件两端,对于电源输出和器件输入必然是同相的呀,为什么会出现超前和滞后之说呢?

    首先列出几个很明确的概念:

    线圈负载叫感性,电容负载叫容性,纯电阻负载叫阻性; 比如电机是感性负载,电容是容性负载,电炉电阻丝,白炽灯,碘坞灯等是阻性负载  。

    在电工或电子行业中对负载阻抗特性的定义,分为纯电阻型、电感型及电容型, 简称阻性、感性、容性。 

 

    几种负载在直流电路中的特点是: 

    电阻性负载:电流电压的关系符合基本欧母定律,I=U/R;

    感性负载:允许电流流过,但电流滞后于电压,可储能于电感;

    容性负载:阻止电流流过,也可储能于电容。 

    几种负载在交流电路中的特点是:

    电阻性负载:电流电压的相位相同;

    感性负载:电流滞后于电压;

    容性负载:电流超前于电压。

    那么可以理解为:所谓的超前和滞后是存在于交流电路中的,或者直流电路上电的瞬间(该段时间内其效果等同于交流电路)。而滞后和超前的概念,并非是对于电源和负载之间的电压相位关系或者电流相位关系,而是从负载的角度看,电流相位相对于电压相位的关系。例如,对于感性器件,对电流变化有阻碍作用,当电压加在其两端时,电流才变化,而且必然是有电压变化后,才会继而引起电流的变化,所以是电压超前电流;而对于容性负载呢,由于是存储的电荷,则是在电荷转移后才体现出电压的变化,即先出现电流的流动,继而体现为电压的变化,所以是电流超前电压。

    恩,按照这样的解释,即负载电流与负载电压的相位关系,所谓相位的超前和滞后的概念就容易理解了。

    2013-8

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    本来这个问题感觉搞清楚了,但是写完 《隔直电容分析》后,其中的(图9)令阿呆再次凌乱起来:

交流电路中相位超前和滞后问题_第1张图片

    图中所示,为一阶RC高通滤波器,根据参数计算截止频率约20Hz,输入信号频率为5Hz,阿呆测量的是电容C2两端的电压值,得到结果,然而并非上文自认为的“负载电流和电压”的相位关系,这测量的都是电压值啊!

    根据阿呆的理解,可以这样解释,似乎有些自圆其说了,仅供参考吧:图中点2的电压V2=I*R1,如此一来,示波器的蓝色线表示的点2的电压,实际和R1中的电流是同相的,它忠诚的反映了电流的大小与相位,也即是电流超前电压90度。

    欢迎拍砖。

    2013-9

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