電容及電感是怎樣改變電流相位的

單單說(shuō)說(shuō)交變電流中的純電感電路，單單進(jìn)行定性分析。

首先說(shuō)交變電流的純電阻電路

下圖是一個(gè)純電感電路的圖示

可以看到右圖是端電壓與電感中電流的相位圖，可以看出是有相位差的。題主的問(wèn)題就是為什么會(huì)有相位差。

由高中學(xué)過(guò)的楞次定律可以知道，如果電流的改變導(dǎo)致磁場(chǎng)的改變，那么導(dǎo)線中會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的電流阻礙這種改變。而交變電流中的電感元件實(shí)際上就是纏繞了很多圈的導(dǎo)線，比如密繞螺線管。實(shí)際上，導(dǎo)線中除了原有電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生電場(chǎng)以外，額外產(chǎn)生了一個(gè)變化磁場(chǎng)產(chǎn)生的場(chǎng)。

電感中的場(chǎng)：1）電源產(chǎn)生的似穩(wěn)無(wú)旋電場(chǎng)Es；

2）變化磁場(chǎng)（電流）產(chǎn)生的變化電場(chǎng)Ek

歐姆定律的微分形式

導(dǎo)線中電流密度j有限  導(dǎo)線無(wú)電阻，即電導(dǎo)率無(wú)窮大（沒(méi)學(xué)過(guò)高數(shù)的同學(xué)可以理解為無(wú)窮大乘以無(wú)窮小可以為一個(gè)定值）

無(wú)旋電場(chǎng)產(chǎn)生的電壓

即有用的是

假設(shè)此時(shí)電路的電流為

則如果為純電阻電路，電壓則應(yīng)該為

實(shí)際上是

可見(jiàn)電感的電壓電流同頻率，相位不同，電壓超前電流/2，或者說(shuō)是改變了電壓/2的相位

以上相加均屬于簡(jiǎn)諧量相加

純電容電路可以類似證明，結(jié)果為

假設(shè)電壓

電流為

即電流超前/2

倘若要調(diào)整電壓或者電流的相位，則添加一定阻抗的電感或電容即可，例如下面一個(gè)例子。

首先有個(gè)電壓方程

由上面得到的電感電容的UI矢量圖，可以合并有最終可以合并得到Um，可以看出與Im有一定的相位差

證明完畢

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