8張動圖讀懂電壓電流的超前與滯後!
發布時間:2019-04-16 責任編輯:lina
【導讀】由於Sin[ωt]在求導或積分後會出現Sin[ωt±90°],所以對於接上了正弦波的電感、電容,橫坐標為ωt時可以觀察到波形超前滯後的現象,直接從靜態的函數圖上看不太容易理解,還是做成動畫比較好。
由於Sin[ωt]在求導或積分後會出現Sin[ωt±90°],所以對於接上了正弦波的電感、電容,橫坐標為ωt時可以觀察到波形超前滯後的現象,直接從靜態的函數圖上看不太容易理解,還是做成動畫比較好。
下圖是電感的,用紅色表示電壓,藍色表示電流。如果接上理想的直流電壓表、直zhi流liu電dian流liu表biao,可ke以yi觀guan察cha到dao電dian壓ya的de變bian化hua超chao前qian於yu電dian流liu,電dian流liu的de變bian化hua滯zhi後hou於yu電dian壓ya。時shi間jian增zeng加jia時shi,縱zong坐zuo標biao軸zhou及ji時shi間jian原yuan點dian會hui隨sui著zhe波bo形xing一yi起qi往wang左zuo移yi動dong。

如果把波形畫在矢量圖右方,就是下麵這種動畫,但橫坐標右方是過去存在的波形,指向過去,是-ωt。雖sui然ran波bo形xing反fan過guo來lai了le,但dan電dian壓ya的de變bian化hua仍reng然ran超chao前qian於yu電dian流liu,電dian流liu的de變bian化hua仍reng然ran滯zhi後hou於yu電dian壓ya。時shi間jian原yuan點dian一yi直zhi隨sui著zhe波bo形xing往wang右you方fang移yi動dong,函han數shu圖tu中zhong的de縱zong坐zuo標biao軸zhou並bing未wei與yu橫heng坐zuo標biao交jiao於yu原yuan點dian,交jiao點dian所suo代dai表biao的de時shi間jian一yi直zhi在zai增zeng加jia。如ru果guo不bu注zhu意yi,超chao前qian滯zhi後hou的de判pan斷duan很hen容rong易yi出chu錯cuo。

理(li)解(jie)超(chao)前(qian)滯(zhi)後(hou)這(zhe)一(yi)概(gai)念(nian)用(yong)相(xiang)量(liang)圖(tu)是(shi)最(zui)好(hao)的(de),從(cong)測(ce)量(liang)數(shu)據(ju)來(lai)觀(guan)察(cha)或(huo)者(zhe)從(cong)靜(jing)態(tai)波(bo)形(xing)上(shang)觀(guan)察(cha)都(dou)不(bu)太(tai)直(zhi)觀(guan)而(er)且(qie)容(rong)易(yi)出(chu)錯(cuo)。下(xia)圖(tu)是(shi)電(dian)容(rong)的(de)。電(dian)壓(ya)的(de)變(bian)化(hua)滯(zhi)後(hou)於(yu)電(dian)流(liu),電(dian)流(liu)的(de)變(bian)化(hua)超(chao)前(qian)於(yu)電(dian)壓(ya)。坐(zuo)標(biao)係(xi)右(you)方(fang)是(shi)未(wei)來(lai),左(zuo)方(fang)是(shi)過(guo)去(qu)。

橫坐標是-ωt時,電容的電壓的變化仍然滯後於電流,電流的變化仍然超前於電壓。因為此坐標係左方是未來,而右方是過去。

下圖是電阻的。電壓函數電流函數同相。

下圖是三者串聯的情況,沒畫相量圖和波形圖。但從指針的變化可以判斷:電流相同時,電感和電容的電壓函數反相。
沒畫總電壓,因為總電壓有可能超前於總電流,也有可能滯後於總電流,也有可能兩者同相,同相時為諧振狀態。

以前還做過這種,元件右邊標的是電壓電流的參考方向。用不同的顏色描述電壓的大小,藍色>黃色>紅色;用不同的粗細和箭頭描述電流的大小和方向,而且把電感、電容充能的效果也做進去了,電流最大時電感磁場能最大,電容電場能最小。
但是,就解釋超前滯後這一概念的話,指針表的動畫更直觀。

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