Sin [ωt]在导数或积分后将出现Sin [ωt±90°],因此对于连接到正弦波的电感器和电容器,当横坐标为ωt时,可以观察到波形的超前和滞后。
直接从静态函数图中难以理解,最好制作动画。
下图为电感,红色为电压,蓝色为电流。
如果连接理想的直流电压表或直流电流表,则可以观察到电压变化领先于电流,而电流变化则滞后于电压。
当时间增加时,纵坐标轴和时间原点将与波形一起向左移动。
如果在矢量图的右侧绘制波形,则为以下动画,但横坐标的右侧为指向过去的过去存在的波形,即-ωt。
尽管波形是反向的,但电压的变化仍领先于电流,电流的变化仍滞后于电压。
时间原点已随波形向右移动,功能图中的纵轴未与原点的横坐标相交,并且由交点表示的时间一直在增加。
如果您不注意,则对超前和滞后的判断很容易出错。
理解超前和滞后概念的最佳方法是使用相量图。
从测量数据或静态波形进行观察并不直观且容易出错。
下图是电容性的。
电压变化滞后于电流,而电流变化则领先于电压。
坐标系的右侧是未来,左侧是过去。
当横坐标为-ωt时,电容器的电压变化仍滞后于电流,并且电流的变化仍领先于电压。
因为此坐标系的左侧是未来,而右侧是过去。
下图是电阻。
电压功能和电流功能同相。
下图是三个串联的情况,未画出相量图和波形图。
但是可以通过指针的变化来判断:当电流相同时,电感和电容的电压函数会反转。
未绘制总电压,因为总电压可能超前总电流,或者可能滞后于总电流,或者两者可能同相,并且当相位相同时,它处于谐振状态。
之前已经做过。
电压和电流的参考方向标记在组件的右侧。
使用不同的颜色来描述电压的大小,蓝色>黄色>红色;使用不同的厚度和箭头描述电流的大小和方向,还包括对电感器和电容器充电的效果。
当电流最大时,电感器的磁场能量最大,电容电场可以最小。
但是,为了解释超前和滞后的概念,指针式仪表的动画更加直观。
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