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交流电压与电流的超前和滞后

由于Sin[ωt]在求导或积分后会出现Sin[ωt±90°],所以对于接上了正弦波的电感、电容,横坐标为ωt时可以观察到波形超前滞后的现象。直接从静态的函数图上看不太容易理解,还是做成动画比较好。

下图是电感的,用红色表示电压,蓝色表示电流。如果接上理想的直流电压表、直流电流表,可以观察到电压的变化超前于电流,电流的变化滞后于电压。时间增加时,纵坐标轴及时间原点会随着波形一起往左移动。

如果把波形画在矢量图右方,就是下面这种动画,但横坐标右方是过去存在的波形,指向过去,是-ωt。虽然波形反过来了,但电压的变化仍然超前于电流,电流的变化仍然滞后于电压。时间原点一直随着波形往右方移动,函数图中的纵坐标轴并未与横坐标交于原点,交点所代表的时间一直在增加。如果不注意,超前滞后的判断很容易出错。

 理解超前滞后这一概念用相量图是最好的,从测量数据来观察或者从静态波形上观察都不太直观而且容易出错。下图是电容的。电压的变化滞后于电流,电流的变化超前于电压。坐标系右方是未来,左方是过去。

横坐标是-ωt时,电容的电压的变化仍然滞后于电流,电流的变化仍然超前于电压。因为此坐标系左方是未来,而右方是过去。

 下图是电阻的。电压函数电流函数同相。

下图是三者串联的情况,没画相量图和波形图。但从指针的变化可以判断:电流相同时,电感和电容的电压函数反相。没画总电压,因为总电压有可能超前于总电流,也有可能滞后于总电流,也有可能两者同相,同相时为谐振状态。

以前还做过这种,元件右边标的是电压电流的参考方向。用不同的颜色描述电压的大小,蓝色>黄色>红色;用不同的粗细和箭头描述电流的大小和方向,而且把电感、电容充能的效果也做进去了,电流最大时电感磁场能最大,电容电场能最小。但是,就解释超前滞后这一概念的话,指针表的动画更直观。

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tanb006
LV.10
2
2022-09-13 23:08

在交流电外接负载突然从容性切换为感性的时候,会不会出现瞬间过流或者过压?

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2022-09-16 20:32

在交流电外接负载突然从容性切换为感性的时候,是会出现瞬间过流或者过压,这点要注意

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2022-09-19 14:35

学习了 图文非常详细

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小布叮
LV.4
5
2022-09-20 23:09

学到了,以前这块儿有点搞不懂,原来电压电流超前滞后是这样的。

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2022-09-20 23:15

电压滞后对器件电性能有什么影响

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2022-09-20 23:31

电流的超前或者滞后对器件会有哪些不利影响

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2022-09-21 19:28

这应该是课本的知识吧,实际工作很难接触到,学习了,收藏起来慢慢看

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CDJ01
LV.5
9
2022-09-22 19:10

电压和电流的超前 滞后关系简单来说可以是电路中感抗和容抗的作用,电感阻碍电流,电容阻碍电压

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阿飞啊
LV.6
10
2022-09-28 19:41

收藏+学习

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Marcia
LV.6
11
2022-09-28 19:47

不错的分享   学习了

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Marcia
LV.6
12
2022-09-28 19:48

元件右边标的是电压电流的参考方向

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