线路电压电流同相位相位问题

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-07-18 00:40 标签： 电容电压与电流的相位关系
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历史上的今天
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blogTitle:'为什么交流电通过电容时，电流的相位超前电压90度？',
blogAbstract:'\t在纯电容的电路中，电容器极板上的电量和电压的关系式是q=CU。同时在△t时间内电容器极板上电荷变化为△q所以电路中电流为I=△q/△t，在电容电路中电容的基本规律是I=C·△u/△t。由于正弦交流电在一周期内的电压作周期变化，所以电压的变化率（△u/△t）是在改变的。由此得出，当电压为零时，其电压变化率（△u/△t）为最大，电路中电流也最大。反之，当电压为最大值时，其电压变化率（△u/△t）为零，电流也为零。所以电路中电流的相位超前于电容两端电压的π/2。',
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{list wl as x}{/list}正弦交流电路中电流与电压之间的相位关系问题_百度知道
正弦交流电路中电流与电压之间的相位关系问题
如图所示正弦交流电路，各电压有效值U1=U2=Us，问图中电流I与电压Us之间的相位关系。参考答案是：“ I超前Us相位30度”，提示说“以线路电流为参考相量，画相量图可得出结论”。请问，按照提示方法，应该如何解答？
我有更好的答案
电路电压u=(根号2)Ucos(wt+θ)；θ为电压相位电路电流i=(根号2)Icos(wt+ψ)；ψ为电流相位，相位差为φ=θ-ψ；那么电路的实际功率p为：(U、I为有效值，乘以根号2表示最大值)p=ui=2UIcos(wt+θ)cos(wt+ψ)=UIcos(θ-ψ)+UIcos(2wt+θ+ψ)（这一步是三角的和差化积公式）=UIcosφ+UIcos(2wt+θ+ψ)由上式可以看出实际功率包括两个部分：一个是始终为正的部分，表示电路始终在消耗功率，就是前半部分，这是电路实际消耗的功率；另一部分是随时间变化的，表示电路在与外电路不断的进行能量交换，仅仅交换而不消耗，这部分功率不是电路消耗的功率。所以为了表示电路实际消耗的功率，我们记这部分功率为有功功率P，从上面的公式可以得到：P=UIcosφ；
采纳率：57%
因为Us＝U1－U2，而Us＝U1＝U2，故，Us、U1、U2必构成等边三角形，若I＝I(0度)，则U2＝U2(－90度)，Us＝Us(30度)，U1＝U1(－30度)，或Us＝Us(150度)，U1＝U1(－150度)。
按你的意思，I和U2总是呈正交关系吗？为什么？
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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。
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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。
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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：
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。
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