电容和电感是怎样改变电流相位的

电容和电感是怎样改变电流相位的

今天讲的是电容和电感是怎样改变电流相位的。要想理解这个问题,我们用水桶和水车做比喻。电容可以看成容量很大水桶,而电感可以看成一个惯量很大的水车。

电容和电感是怎样改变电流相位的

电容和电感是怎样改变电流相位的

电容看成是水桶,假设有个恒压水源有两根水管,恒压水源上有个控制压力保持恒压水源两端始终压力相等,水源两端水管接在水桶的底部,在一个初始时刻,当恒压水源在水桶两端施加水压的时候,由于水桶里的水压和水压源施加水压并不一致,可能高也可能低,那么高的时候恒压水源会拼命往水桶里加水,低的时候水桶里的水会往水压源里灌。这个过程最终会导致水压的平衡而此时水流是静止不变的。在一个交流变化的环境中,也可以看到水流为0的时候是外压和内压平衡的时候,此时外水压的变化也趋于平衡。在电路上也就是我们可以看到的电压变化在变化率最小的那点上电流其时为0。否则电流变化就是向着电压低的方向变化。

而电感看成是水车,水车两端接的是恒流源。当恒流源接到水车两端时,水车有很大的惯量,导致水车来不及变化,然后克服惯量后动起来,直到水流和恒流源相等为止。

而纯电容电路中只有交变电压正弦波的最高和最低端电流变化是最平稳的,因此此时电流为0。在克服惯量的过程中,由于水车的阻挡,会产生一个反向的水压,这个水压随着水车动作平滑后基本上就消失了。在一个交变的电路中我们也可以看到在电流变化最平稳的地方,电压为0。而纯电感电路中只有交变电流正弦波的最高和最低端电流变化是最平稳的,因此此时电压为0。

由此可见,电容电路中电压滞后电流90度,而电感电路是正好倒过来了。至于电感和电容串联的交流电路中LC之间的导线上电压和电流相位差是多少的问题,如果是纯器件电路,那么这个问题没有意义,因为一个理想的导线两端是不可能有压差的,只有和电源的两端才有可能有压差,那么请按基尔霍夫定律进行计算。

电容和电感是怎样改变电流相位的


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