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由于Sin[ωt]求导或积分后会出现Sin[ωt±90°],因此,横坐标是连接正弦波的电感和电容ωt波形超前滞后的现象可以观察到。直接从静态函数图不容易理解,最好做动画。
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。
如果在矢量图在矢量图的右边,那就是下面的动画,但横坐标的右边是过去存在的波形,指向过去,是的-ωt。虽然波形反过来,但电压的变化仍然超过电流,电流的变化仍然滞后于电压。随着波形向右移动,函数图中的纵坐标轴没有与横坐标交叉,交叉点所代表的时间一直在增加。如果你不注意,提前滞后的判断很容易出错。
用相量图来理解先进滞后的概念是最好的。从测量数据或静态波形中观察不直观,容易出错。下图是电容器。电压变化滞后于电流,电流变化超过电压。坐标系右边是未来,左边是过去。
横坐标是-ωt当时,电容器的电压变化仍然滞后于电流,电流变化仍然超过电压。因为坐标系的左边是未来,右边是过去。
下图为电阻。电压函数电流函数相同。
下图为三者串联,无相量图和波形图。但从指针的变化可以看出,当电流相同时,电感和电容的电压函数相反。
没有总电压,因为总电压可能超过总电流,也可能滞后于总电流,也可能是同相,同相处于谐振状态。
我以前也这样做过。元件右侧标有电压电流的参考方向。用不同的颜色描述电压的大小和蓝色>黄色>红色;用不同的厚度和箭头描述电流的大小和方向,并提高电感和电容充电的效果。当电流最大时,电感磁场最大,电容电场最小。
但是,如果解释先进滞后的概念,指针表的动画更直观。
