電容和電感是怎樣改變電流相位的

電容和電感是怎樣改變電流相位的

今天講的是電容和電感是怎樣改變電流相位的。要想理解這個問題,我們用水桶和水車做比喻。電容可以看成容量很大水桶,而電感可以看成一個慣量很大的水車。

電容和電感是怎樣改變電流相位的

電容和電感是怎樣改變電流相位的

電容看成是水桶,假設有個恆壓水源有兩根水管,恆壓水源上有個控制壓力保持恆壓水源兩端始終壓力相等,水源兩端水管接在水桶的底部,在一個初始時刻,當恆壓水源在水桶兩端施加水壓的時候,由於水桶裡的水壓和水壓源施加水壓並不一致,可能高也可能低,那麼高的時候恆壓水源會拼命往水桶裡加水,低的時候水桶裡的水會往水壓源裡灌。這個過程最終會導致水壓的平衡而此時水流是靜止不變的。在一個交流變化的環境中,也可以看到水流為0的時候是外壓和內壓平衡的時候,此時外水壓的變化也趨於平衡。在電路上也就是我們可以看到的電壓變化在變化率最小的那點上電流其時為0。否則電流變化就是向著電壓低的方向變化。

而電感看成是水車,水車兩端接的是恆流源。當恆流源接到水車兩端時,水車有很大的慣量,導致水車來不及變化,然後克服慣量後動起來,直到水流和恆流源相等為止。

而純電容電路中只有交變電壓正弦波的最高和最低端電流變化是最平穩的,因此此時電流為0。在克服慣量的過程中,由於水車的阻擋,會產生一個反向的水壓,這個水壓隨著水車動作平滑後基本上就消失了。在一個交變的電路中我們也可以看到在電流變化最平穩的地方,電壓為0。而純電感電路中只有交變電流正弦波的最高和最低端電流變化是最平穩的,因此此時電壓為0。

由此可見,電容電路中電壓滯後電流90度,而電感電路是正好倒過來了。至於電感和電容串聯的交流電路中LC之間的導線上電壓和電流相位差是多少的問題,如果是純器件電路,那麼這個問題沒有意義,因為一個理想的導線兩端是不可能有壓差的,只有和電源的兩端才有可能有壓差,那麼請按基爾霍夫定律進行計算。

電容和電感是怎樣改變電流相位的


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