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標(biāo)題: 有關(guān)RC電路相位問題 [打印本頁]

作者: mo910 時間: 2010-7-16 21:44
標(biāo)題: 有關(guān)RC電路相位問題
最近在看電路基礎(chǔ)有一點(diǎn)疑問
串聯(lián)RC電路的電流的相位是不是電源、電容、電阻的相位一樣，還是根本就沒有相位

并聯(lián)RC電路同理電壓的相位是不是三者都是一樣的，或者沒有相位

作者: wb61850 時間: 2010-7-17 05:33
首先鼓勵一下咯，呵呵。

能夠勇于提問就值得表揚(yáng)，呵呵。

不過LZ的問題有些含糊和籠統(tǒng)哦。呵呵

作者: wb61850 時間: 2010-7-17 05:40
以下個人觀點(diǎn)，僅供參考。

首先呢大家在提問的時候最好把原理圖發(fā)上來。因?yàn)閱栴}比較專業(yè)所以過于含糊的話是不好理解的。
關(guān)于“相位”問題，我在以前的帖子中曾經(jīng)談過。其實(shí)重要的不是相位而是“相位差”。
“正弦相位（差）或者“脈沖相位（差）”這是要清楚的。一個呢是與“弧度（或角度）”有關(guān)的量，另一個是與“時間（差）”有關(guān)的量。其實(shí)這兩者都是在比較信號的瞬時值的差異。

作者: wb61850 時間: 2010-7-17 05:44
所以，任何信號（無論是電壓或電流）都是有相位（差）的。

只是要明確信號是和哪一個信號相比較的相位差。

還要明確是怎樣的信號（正弦信號或脈沖信號或其它的信號）。

作者: mo910 時間: 2010-7-17 08:58
首先感謝版主的熱心回答
我所說的RC串并聯(lián)電路是在交流電路中
我的意思是在串聯(lián)RC電路中，我們知道電源，電阻，電容，存在電壓相位差，具體的是電容的電壓滯后于電阻的電壓90度，而電容得電流超前電壓90度，我的意思是，既然RC串聯(lián)電路電流處處相等，那么即使電源、電阻、電容他們?nèi)咧g存在電壓相位差，但是他們的電流不存在相位差，而且電流的相位和電阻的電壓同相？
那么這樣的話就是說，在RC串聯(lián)電路中電容的電流電壓的相位差是90度，電阻的電壓電流的相位差為0。而電源的電壓電流相位差等電源和電阻的電壓的相位差？

同理在并聯(lián)RC電路中，三者之間存在電流相位差，而因?yàn)椴⒙?lián)電路中電壓處處相等，所以三者之間沒有電壓相位差，而是電壓的相位等于并聯(lián)電路中電阻電流的相位差？

回版主
這個沒有什么圖
我就是最近在看基本的RC串并聯(lián)電路的疑問

作者: wb61850 時間: 2010-7-18 05:59
呵呵，LZ的疑問還是不少的哦。

作者: wb61850 時間: 2010-7-18 06:07
下面呢，我試圖回答一下LZ的問題。

當(dāng)然了，水平有限錯誤難免，僅供大家參考。

在這里呢為了說明問題用到了“Multisim Analog Devices Edition”軟件。這是一個免費(fèi)的軟件，有興趣的朋友可以到：
http://www.analog.com/zh/content/CU_multisim_SPICE_program_download/fca.html
下載。
請大家注意，免費(fèi)的軟件只能用于學(xué)習(xí)目的，不能用于商業(yè)目的哦。呵呵

作者: wb61850 時間: 2010-7-18 06:15
首先呢回答“同理在并聯(lián)RC電路中，三者之間存在電流相位差，而因?yàn)椴⒙?lián)電路中電壓處處相等，所以三者之間沒有電壓相位差，而是電壓的相位等于并聯(lián)電路中電阻電流的相位差？”

作者: wb61850 時間: 2010-7-18 06:24
LZ在問題中涉及的電源類型為“正弦電壓源”。

在這里我們把正弦電壓源看作是理想的正弦電壓源。即電壓源的內(nèi)阻等于零。

正弦量的“三要素”即振幅、頻率和相位（或初始相位）這三者是要熟記的。
在這里我們設(shè)定正弦電壓源的振幅為1V，頻率為1KHz，相位為0度。
由于LZ提出的問題都涉及電壓、電流的相位，所以電源的初始相位為0度這點(diǎn)是很重要的。因?yàn)槲覀冊谡勂渌碾妷夯螂娏鞯南辔粫r是以電源的相位作為參考的，即其它信號與電源電壓之間的相位差。

作者: wb61850 時間: 2010-7-18 06:26
OK，我們繼續(xù)。呵呵

作者: wb61850 時間: 2010-7-18 06:29
郭老大的地盤有一點(diǎn)是非常好的。啥么？

就是不管你蓋多少層樓都是穩(wěn)賺不賠的哦。

哈哈

作者: wb61850 時間: 2010-7-18 06:30
所以大家要“積極該樓、勇于該樓”不要怕樓太高了會倒塌哦。哈哈

作者: wb61850 時間: 2010-7-18 06:31
我已經(jīng)賺了好幾千層樓了，我決定還要繼續(xù)賺下去哦。

作者: wb61850 時間: 2010-7-18 06:32
OK，我們書歸正傳！

作者: wb61850 時間: 2010-7-18 06:37

大家請看圖。

這個呢就是RC并聯(lián)電路的示意圖。

在這個電路中電壓源V1的參數(shù)已經(jīng)標(biāo)注在圖中，和我們以上假設(shè)的參數(shù)一致。

作者: wb61850 時間: 2010-7-18 06:47
同時呢我們假設(shè)電阻的阻值為1K歐，電容的電容量為1微法。

大家知道，理想電阻器的電阻值是不隨信號頻率的變化而變化的哦。

但是，理想的電容器的容抗就不一樣了（雖然容抗或感抗的單位和電阻一樣都是歐姆）。電容器的容抗是隨著信號頻率的增大而呈反比例減小的。

對于直流信號而言容抗為“無窮大”電容器可以視為“開路”；對于頻率很高的信號來說“容抗很小”電容器可以視為“短路”。

還有一點(diǎn)也是很重要的哦，那就是“理想電容器是不消耗電源功率的”。通俗一點(diǎn)的講呢就是在電路中當(dāng)電路正常工作時，電容器是不會“發(fā)熱”的。

作者: wb61850 時間: 2010-7-18 06:52
有兩位同志我不太喜歡，昨天我得罪這哥倆了。誰么？

一個是“灶王爺”；一個是“馬屁精”。

嘿嘿。

作者: wb61850 時間: 2010-7-18 06:54
OK，我們繼續(xù)學(xué)習(xí)。

作者: wb61850 時間: 2010-7-18 07:09

大家請看上圖。

在這個圖中我們主要明確電壓V這個變量。

由于我們假設(shè)電源是理想的正弦電壓源，所以電壓V即正弦電壓源的輸出電壓。并且該電壓是不隨負(fù)載的變化而變化的。

同時大家也要看到，由于是R和C是并聯(lián)的關(guān)系，所以電壓V也是電容C1以及電阻R1兩端的電壓。

那么電壓V是一個怎樣的波形呢？請往下看。

作者: wb61850 時間: 2010-7-18 07:18

這就是電壓V的波形（由軟件仿真得到）。

大家從這個波形中可以看出正弦量的三要素，即振幅、頻率（周期的倒數(shù)）和相位（初相位）。

用軟件仿真對于學(xué)習(xí)還是有一定的幫助的，這點(diǎn)請大家注意。

作者: wb61850 時間: 2010-7-18 07:45

這張圖呢表示該電路中各電流以及它們相互之間的關(guān)系。

電源支路的電流用“i1”表示，電容器支路的電流用“ic”表示，電阻器支路的電流用“ir”表示。

那么這三者是何關(guān)系呢？

作者: wb61850 時間: 2010-7-18 07:54
請大家注意，上圖標(biāo)示的是某個瞬時電流的方向。

大家知道，在正弦交流電路中電流的大小和方向是隨著時間不斷變化的（變化的規(guī)律仍然是正弦的）。

所以圖中電流的方向?yàn)樗矔r方向。

作者: wb61850 時間: 2010-7-18 08:03

在電流節(jié)點(diǎn)處滿足“基爾霍夫電流定律”。即“流入節(jié)點(diǎn)的電流等于流出節(jié)點(diǎn)的電流”，或者說“節(jié)點(diǎn)處的電流之和恒等于零”。

請大家注意，上述定律是在“瞬時狀態(tài)”下得到的。是指流入節(jié)點(diǎn)電流和流出節(jié)點(diǎn)電流的瞬時值的關(guān)系。
用公式表示為：i1-ic-ir=0 或 ic+ir=i1 。

作者: wb61850 時間: 2010-7-18 08:15
OK，那么大家知道了在上述電路中各支路電流都是按照正弦規(guī)律變化的。

大家知道，正弦量也稱為“復(fù)數(shù)量或矢量”。那么對于正弦量的幅值來說，是不是也滿足瞬時值疊加的關(guān)系呢？
不是的。大家知道，瞬時值疊加的關(guān)系是一種代數(shù)關(guān)系（代數(shù)和）。而正弦量幅值疊加的關(guān)系不是代數(shù)關(guān)系，而是矢量疊加（矢量和）。

如在上述節(jié)點(diǎn)中，i1、ic 以及ir三者的幅值關(guān)系為：
i1m=sqrt(icm^2+irm^2)

在這個公式中，i1m代表電源支路正弦電流的幅值。同理icm和irm各代表電容支路電流的幅值和電阻支路電流的幅值。sqrt代表平方根，^2代表平方。

作者: wb61850 時間: 2010-7-18 08:35