有关RC电路相位问题

wb61850 · 发表于 2010-7-18 07:45:10

这张图呢表示该电路中各电流以及它们相互之间的关系。

电源支路的电流用“i1”表示，电容器支路的电流用“ic”表示，电阻器支路的电流用“ir”表示。

那么这三者是何关系呢？

wb61850 · 发表于 2010-7-18 07:54:19

请大家注意，上图标示的是某个瞬时电流的方向。

大家知道，在正弦交流电路中电流的大小和方向是随着时间不断变化的（变化的规律仍然是正弦的）。

所以图中电流的方向为瞬时方向。

wb61850 · 发表于 2010-7-18 08:03:21

在电流节点处满足“基尔霍夫电流定律”。即“流入节点的电流等于流出节点的电流”，或者说“节点处的电流之和恒等于零”。

请大家注意，上述定律是在“瞬时状态”下得到的。是指流入节点电流和流出节点电流的瞬时值的关系。
用公式表示为：i1-ic-ir=0 或 ic+ir=i1 。

wb61850 · 发表于 2010-7-18 08:15:37

OK，那么大家知道了在上述电路中各支路电流都是按照正弦规律变化的。

大家知道，正弦量也称为“复数量或矢量”。那么对于正弦量的幅值来说，是不是也满足瞬时值叠加的关系呢？
不是的。大家知道，瞬时值叠加的关系是一种代数关系（代数和）。而正弦量幅值叠加的关系不是代数关系，而是矢量叠加（矢量和）。

如在上述节点中，i1、ic 以及ir三者的幅值关系为：
i1m=sqrt(icm^2+irm^2)

在这个公式中，i1m代表电源支路正弦电流的幅值。同理icm和irm各代表电容支路电流的幅值和电阻支路电流的幅值。sqrt代表平方根，^2代表平方。

wb61850 · 发表于 2010-7-18 08:35:49

这张图表示出了各支流电流的瞬时值以及幅值。

wb61850 · 发表于 2010-7-18 08:43:25

OK，那么我们看看电压V（V1）和各支流电流又是怎样的关系吧。

wb61850 · 发表于 2010-7-18 08:47:39

请看电路图。

各支路电流的相位就是各支流电流与电源电压V1之间的相位差。

在这里电源电压的初始相位即初相位是已知的，它等于零。

wb61850 · 发表于 2010-7-18 09:07:30

呵呵，这就是电源电压V1（参考相位）以及各支流电流的波形和它们之间的相位关系了。

说明一下，该图中V1的幅度并不是实际的幅度，而是按比例缩小的。这样作的目的是为了比较V1与各支流电流的相位差（否则难以比较。因为V1的幅度为1V，而各支流电流的幅度为mA级）。

wb61850 · 发表于 2010-7-18 09:20:21

大家能从上面的图中看出各支流电流与电源电压之间的相位（差）吗？

wb61850 · 发表于 2010-7-18 09:21:36

呵呵，大体上能看出来就OK了。

wb61850 · 发表于 2010-7-18 09:23:06

至少可以看出来V1和ir是同相的吧（电源电压与电阻电流之间的相位差等于零）。

wb61850 · 发表于 2010-7-18 09:29:09

以上我们对理想电压源作用下的简单RC并联电路的相位问题作了一下个别分析。

希望所作分析能对LZ和大家有所帮助。

水平有限，错误难免，还请大家批评指教。

LZ也可以自行分析一下“在理想正弦电压源作用下的简单RC串联电路的相位关系”。

只要思路明晰方法得当，有的问题是完全可以自己解决的哦。呵呵

wb61850 · 发表于 2010-7-18 09:31:56

今天就到这里，祝大家愉快。再见

忽悠八你 · 发表于 2010-7-18 16:44:42

“灶王爷”可不是好得罪的哦，傻孩子。

xiaoxiao · 发表于 2010-7-18 17:06:21

脚踩“忽悠”拳打“八你”哈哈。

安心草的叶 · 发表于 2010-7-21 18:21:26

呵呵学习了~

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