原创 8张动态图秒懂,电压电流的超前与滞后!

2019-3-18 15:41 2031 20 9 分类: 电源/新能源

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。

广告

文章评论 1条评论)

登录后参与讨论

curton 2019-4-15 18:57

好文章 学习了
相关推荐阅读
eeNick 2019-06-14 17:00
【干货】31个EMC标准电路分享!!!
1、AC24V接口EMC设计标准电路2、AC110V-220VEMC设计标准电路3、AC380V接口EMC设计标准电路4、AV接口EMC设计标准电路5、CAN接口EMC设计标准电路6、DC12V接口E...
eeNick 2019-04-29 10:01
详解安规电容:X电容和Y电容的作用以及应用
一、安规电容  安规电容之所以称之为安规,它是指用于这样的场合:即电容器失效后,不会导致电击,也不危及人身安全。安规电容包含X电容和Y电容两种,它普通电容不一样的是,普通电容即使在外部电源断开之后,它...
eeNick 2019-04-29 09:56
如何正确使用隔离放大器
什么是隔离放大器  首先,我们来定义一下什么是隔离放大器。隔离放大器是一种使用高电磁抗扰隔离层将输出和输入电路隔离开的特殊功能放大器。这种干扰也称为EMI,是由外部源造成的,如果忽略,可导致信号链的性...
eeNick 2019-04-29 09:51
MOS管为什么可以防止电源反接?
       电源反接,会给电路造成损坏,不过,电源反接是不可避免的。所以,我们就需要给电路中加入保护电路,达到即使接反电源,也不会损坏的目的。  一般可以使用...
eeNick 2019-04-12 11:46
详解无刷直流电动机
电气设备通常具有至少一个用于使物体从其初始位置旋转或移位的电动机。市场上有各种类型的电机,包括感应电机,伺服电机,直流电机(有刷和无刷)等。根据应用要求,可以选择特定的电机。然而,目前的趋势是大多数新...
eeNick 2019-04-11 10:56
PCB设计规范核心说白了就两点:“怎么摆”和“怎么连”!
PCB设计纷繁复杂,各种意料之外的因素频频来影响整体方案的达成,如何能驯服性格各异的零散部件?怎样才能画出一份整齐、高效、可靠的PCB图?今天就让我们来盘点一下。PCB设计看似复杂,既要考虑各种信号的...
广告
我要评论
1
20
广告
关闭 热点推荐上一条 /2 下一条